基于ADAMS的自由式滑雪機器人運動仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)、國民經(jīng)濟和人民生活之中。在各種形式的機器人當中，仿人機器人是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最復雜、集成度最高的一類機器人，代表了機器人的尖端技術(shù)，是機器人研究領(lǐng)域的前沿，開展仿人機器人的研究具有非常重要的意義。本課題完成了自由式滑雪機器人模型的建立，進行了運動學與動力學分析研究、軌跡規(guī)劃研究，運用虛擬樣機技術(shù)對自由式滑雪機器人在助滑階段進行運動仿真，旨在為體育事業(yè)做出貢獻。本課題主要工作如下：
　　

2、一是根據(jù)自由式滑雪運動員身體結(jié)構(gòu)的特征與人體骨骼和肌肉的運動機理分析，采用模塊化、仿生學、實驗法、有限元法的設(shè)計方法，開展自由式滑雪機器人的本體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。針對各個關(guān)節(jié)和部位的功能要求，給出了包括下肢、軀干、上肢、頭的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。
　　二是以自由式滑雪機器人CAD模型為實驗平臺，對自由式滑雪機器人進行運動學分析，完成自由式滑雪機器人正運動學方程和逆運動學方程的推導。在運動學建模的基礎(chǔ)上，對自由式滑雪機器人進行動力學分析，

3、建立了自由式滑雪機器人的雅可比矩陣，應(yīng)用Lagrange方法完成了自由式滑雪機器人動力學模型。
　　三是根據(jù)自由式滑雪機器人現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)和機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點，采用基于仿生學的步態(tài)規(guī)劃方法對自由式滑雪機器人進行運動規(guī)劃，利用三次樣條插值算法完成自由式滑雪機器人髖、膝、肩、肘關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃，并選擇ZMP穩(wěn)定性判據(jù)作為自由式滑雪機器人穩(wěn)定運動的依據(jù)。
　　四是在ADAMS中，建立自由式滑雪機器人虛擬樣機模型，將機器人各關(guān)節(jié)軌跡規(guī)劃