Rolling-Wolf輪腿式機(jī)器人步態(tài)設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域研究對(duì)象主要集中在如輪式、履帶式和腿式等傳統(tǒng)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)方面，這些類別的機(jī)器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上相對(duì)成熟，并在軍事裝備、行星探測(cè)、資源勘探、救援服務(wù)等不同領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的重要作用。然而與傳統(tǒng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)不同的是，復(fù)合式結(jié)構(gòu)作為一種綜合了多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新型機(jī)器人結(jié)構(gòu)，以其具備了更高結(jié)構(gòu)靈活性和環(huán)境適應(yīng)能力等優(yōu)勢(shì)，逐步得到了廣泛關(guān)注和研究并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。本文研究對(duì)象為一種復(fù)合式高性能移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)—Rolling-

2、Wolf四輪腿式機(jī)器人，該機(jī)器人在結(jié)合了輪式和腿式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，具備更強(qiáng)的承載能力、更好越障能力好以及平穩(wěn)性等結(jié)構(gòu)性能。針對(duì)Rolling-Wolf機(jī)器人的以上特點(diǎn)，本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、步態(tài)規(guī)劃、步態(tài)仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等多個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)研究，具體工作如下：
　　①通過(guò)D-H運(yùn)動(dòng)學(xué)方法建立Rolling-Wolf輪腿式機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，同時(shí)采用幾何解析法再次求解運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并完成兩種方法對(duì)比分析，為后續(xù)章節(jié)建立

3、了理論基礎(chǔ)；
　　②介紹了四足機(jī)器人步態(tài)的基本概念和分類，為Rolling-Wolf機(jī)器人選擇合適的平地行走步態(tài)并進(jìn)行了Rolling-Wolf機(jī)器人單腿運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，確定平地行走步態(tài)抬腿順序。對(duì)比分析了帶姿態(tài)調(diào)整和連續(xù)兩種平地行走步態(tài)，為機(jī)器人設(shè)計(jì)了合理的連續(xù)行走步態(tài)；
　?、圻M(jìn)行了仿真控制參數(shù)計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真軟件進(jìn)行多種平地步態(tài)仿真驗(yàn)證，進(jìn)一步測(cè)量和分析了機(jī)器人多個(gè)關(guān)鍵部件的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，完成了