仿人機器人下肢機構設計與分析.pdf

1、仿人雙足機器人是近年來熱門的研究領域，它擁有與人類似的外表，具有適應復雜地形和環(huán)境的靈活的行走方式。它能協(xié)助人類完成各種任務，并且能夠在危險環(huán)境中代替人類作業(yè)，應用前景廣闊。因此，研究仿人機器人具有很高的學術價值和實際意義。這其中，液壓驅動仿人機器人是該領域中最前沿的課題，液壓驅動因此輸出功率密度大，更適合需要負重載的野外作業(yè)的機器人。本文就是基于液壓驅動仿人機器人的工程實際問題展開研究，完成仿人機器人下肢的結構設計和樣機研制，還有與機

2、器人相關的運動學、動力學分析研究和運動學仿真。主要完成如下研究工作：
　　首先對人體下肢肢體運動機理進行分析，分析各個關節(jié)的運動功能。然后根據機器人的設計目的和功能，結合液壓驅動的方式，以及機器人的實際運動需要，仿生設計機器人的下肢各關節(jié)結構，使得各關節(jié)能夠滿足機器人的運動要求。
　　結合設計的機器人下肢結構，完成關節(jié)的連桿結構和并聯機構的運動學分析，得到液壓缸輸出和關節(jié)轉角的關系。并對踝關節(jié)的并聯機構的運動進行液壓缸不同步

3、運動誤差和加工裝配誤差分析。綜合這些分析，指導關節(jié)機構的尺寸設計。然后對整個機器人進行運動學建模，采用D-H參數法，建立機器人單腿支撐階段的全身的正運動學方程，并對單腿六自由度的運動學方程求逆解。然后簡要研究仿人機器人動力學分析簡化模型的方法。
　　完成機器人的行走步態(tài)規(guī)劃，并在ADAMS軟件中完成行走仿真。在仿真的基礎上，對處于危險狀態(tài)的機器人進行有限元分析，包括靜態(tài)支撐負載分析和模態(tài)分析，避免機器人運動時產生振動或者破壞。最后