四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真研究.pdf

1、四足機(jī)器人有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和運(yùn)動(dòng)靈活性，可廣泛運(yùn)用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、排雷、地質(zhì)勘探、娛樂(lè)及軍事等領(lǐng)域，因此，對(duì)四足機(jī)器人的研究已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要課題。但是四足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在用傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)物試驗(yàn)研究方法設(shè)計(jì)四足機(jī)器人時(shí)，不僅周期長(zhǎng)，成本大，而且設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算量巨大，直觀性較差，為了提高四足機(jī)器人設(shè)計(jì)的效率和可靠性，本文采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)四足機(jī)器人直線行走步態(tài)進(jìn)行了仿真研究。論文的主要內(nèi)容包括：
　　 1.闡述了四足機(jī)

2、器人的研究背景及意義，簡(jiǎn)要分析了四足機(jī)器人國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，提出了本文研究的主要內(nèi)容。
　　 2.從仿生學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)四足動(dòng)物馬的身體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，尤其是腿部結(jié)構(gòu)的分析；選取行走步態(tài)為分析規(guī)劃對(duì)象，從獲得最大穩(wěn)定裕度分析，選擇“腿1-腿4-腿2-腿3”作為四足機(jī)器人的抬跨順序，并且繪制了其靜態(tài)步行的運(yùn)動(dòng)步態(tài)圖；后面章節(jié)還對(duì)腿部的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃。
　　 3.建立四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型，利用D-H法對(duì)其進(jìn)行運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)分析，求出其正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，為后面的軌跡規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)支持；還建立了該機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并導(dǎo)出它的拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程組，為后面的基于虛擬樣機(jī)的仿真分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　 4.參照四足機(jī)器人實(shí)際的幾何參數(shù)，借助Pro/E軟件建立了簡(jiǎn)化的三維實(shí)體模型，并將該模型導(dǎo)入ADAMS軟件中，根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況施加約束、驅(qū)動(dòng)、力等，建立四足機(jī)器人的虛擬樣機(jī)模型。
　　 5.進(jìn)行四足機(jī)器人仿真。采用規(guī)劃好的