足式機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì)方法研究.pdf

1、相較于輪式和履帶式機(jī)器人，足式機(jī)器人具有運(yùn)動(dòng)靈活、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)和非連續(xù)地面支撐等特點(diǎn)，但是制約足式機(jī)器人發(fā)展的很多基礎(chǔ)性理論研究目前還處于起步階段，本文主要針對(duì)足式機(jī)器人的本體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行研究，提出了適用于足式機(jī)器人的基于運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的本體速度狀態(tài)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)足式機(jī)器人本體速度狀態(tài)的感知。
　　本文主要完成了理論算法的提出、動(dòng)力學(xué)模型環(huán)境下仿真模型的建立與算法應(yīng)用以及樣機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕系乃惴?yàn)證三個(gè)方面的相關(guān)內(nèi)容。
　　首

2、先根據(jù)液壓作動(dòng)四足仿生機(jī)器人的機(jī)械模型，運(yùn)用機(jī)器人學(xué)的相關(guān)知識(shí)，建立了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，之后根據(jù)該運(yùn)動(dòng)學(xué)模型提出了基于支撐足的本體速度估計(jì)算法，并結(jié)合加速度計(jì)的測(cè)量結(jié)果對(duì)算法進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和改進(jìn)。
　　之后，為了驗(yàn)證該本體算法的有效性，利用Solidworks、ADMAS和Matlab等工具建立動(dòng)力學(xué)仿真環(huán)境，通過(guò)ADAMS/Controls把ADAMS模型與Matlab/Simulink連接在一起進(jìn)行聯(lián)合仿真，控制機(jī)械模型實(shí)現(xiàn)

3、運(yùn)動(dòng)，并在該仿真模型上運(yùn)用本文提出的本體速度狀態(tài)估計(jì)算法，驗(yàn)證算法的有效性，分析仿真結(jié)果。
　　雖然該算法能夠在仿真模型中得到很好的驗(yàn)證，但是實(shí)際樣機(jī)與仿真環(huán)境還是有一定的差別的，要使算法能夠有效的運(yùn)用，就必須在實(shí)體樣機(jī)上得到驗(yàn)證，所以本文最后介紹了本課題所依托的高性能四足仿生機(jī)器人本體樣機(jī)的情況，并在該本體樣機(jī)上的控制系統(tǒng)上應(yīng)用本文提出的算法，以QNx系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以C語(yǔ)言為開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)足式機(jī)器人機(jī)體速度狀態(tài)的計(jì)算。