四足機器人的運動學(xué)分析與仿真研究.pdf

1、四足機器人有很強的環(huán)境適應(yīng)性和運動靈活性，可廣泛運用于搶險救災(zāi)、排雷、地質(zhì)勘探、娛樂及軍事等領(lǐng)域，因此，對四足機器人的研究已成為機器人研究領(lǐng)域的重要課題。但是四足機器人的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在用傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)實物試驗研究方法設(shè)計四足機器人時，不僅周期長，成本大，而且設(shè)計過程中計算量巨大，直觀性較差，為了提高四足機器人設(shè)計的效率和可靠性，本文采用虛擬樣機技術(shù)對四足機器人直線行走步態(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

2、器人的研究背景及意義，簡要分析了四足機器人國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，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)，對四足動物馬的身體結(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”作為四足機器人的抬跨順序，并且繪制了其靜態(tài)步行的運動步態(tài)圖；后面章節(jié)還對腿部的運動軌跡進(jìn)行了規(guī)劃。
　　 3.建立四足機器人的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型，利用D-H法對其進(jìn)行運

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