助老助殘四足并聯腿步行機器人機構設計與分析.pdf

1、論文將并聯機構作為四足步行機器人的腿機構，結合模塊化、可重構思想，提出一種助老助殘四足/兩足可重構并聯腿步行機器人，旨為老人和下肢殘障者提供一種更加便利的乘用步行機器人。研究成果一方面將拓展并聯機構應用的新領域，具有較高的學術價值；另一方面將提高老年人和下肢殘障者的生活質量，具有重要的社會意義。
　　首先，基于模塊化、可重構思想，完成了四足/兩足可重構并聯腿步行機器人、并聯腿及可重構裝置的機構設計。
　　其次，以四足并聯腿步

2、行機器人為研究對象，分析了機器人的運動特征；將機器人的運動學問題轉化為單個并聯腿的運動學問題，完成了四足并聯腿步行機器人的位置分析；從機構學角度，將機器人等效為分支數不同的并聯機構，利用并聯機構理論和影響系數理論，完成機器人的速度、加速度分析，用MATLAB軟件進行運動學數值算例分析。
　　再次，進行了單個擺動腿的動力學建模分析，并用MATLAB軟件進行運動學、動力學數值算例分析；建立了四足并聯腿步行機器人超確定輸入下的協調方程；

3、按加權最小二乘法進行了機器人動載最優(yōu)協調分配。
　　隨后，采用復合擺線軌跡規(guī)劃方法，規(guī)劃了有效的機器人單腿足底運動軌跡；在不同運動方式（動態(tài)步行、靜態(tài)步行、四足站立）下，分析了多種冗余輸入組合及其優(yōu)劣性。
　　最后，對單個擺動腿和四足步行機器人分別進行了ADAMS仿真。仿真結果一方面證明運動學、動力學模型的正確性和有效性，另一方面按照預先規(guī)劃好的足底軌跡，可以得到驅動器位移、速度、加速度及驅動力曲線，為機器人樣機的研制奠定基