Rolling-Wolf輪腿式機器人步態(tài)設計與控制.pdf

1、目前國內外機器人領域研究對象主要集中在如輪式、履帶式和腿式等傳統(tǒng)機器人移動平臺方面，這些類別的機器人在結構設計上相對成熟，并在軍事裝備、行星探測、資源勘探、救援服務等不同領域發(fā)揮不可替代的重要作用。然而與傳統(tǒng)機器人結構不同的是，復合式結構作為一種綜合了多種結構設計的新型機器人結構，以其具備了更高結構靈活性和環(huán)境適應能力等優(yōu)勢，逐步得到了廣泛關注和研究并取得了長足的進步和發(fā)展。本文研究對象為一種復合式高性能移動機器人平臺—Rolling-

2、Wolf四輪腿式機器人，該機器人在結合了輪式和腿式機器人的優(yōu)點的同時，具備更強的承載能力、更好越障能力好以及平穩(wěn)性等結構性能。針對Rolling-Wolf機器人的以上特點，本文從運動學建模、步態(tài)規(guī)劃、步態(tài)仿真、控制系統(tǒng)設計以及實驗驗證等多個方面進行了相關研究，具體工作如下：
　?、偻ㄟ^D-H運動學方法建立Rolling-Wolf輪腿式機器人正逆運動學模型，同時采用幾何解析法再次求解運動學模型，并完成兩種方法對比分析，為后續(xù)章節(jié)建立

3、了理論基礎；
　?、诮榻B了四足機器人步態(tài)的基本概念和分類，為Rolling-Wolf機器人選擇合適的平地行走步態(tài)并進行了Rolling-Wolf機器人單腿運動軌跡規(guī)劃，確定平地行走步態(tài)抬腿順序。對比分析了帶姿態(tài)調整和連續(xù)兩種平地行走步態(tài)，為機器人設計了合理的連續(xù)行走步態(tài)；
　　③進行了仿真控制參數(shù)計算，將計算結果導入 ADAMS運動學仿真軟件進行多種平地步態(tài)仿真驗證，進一步測量和分析了機器人多個關鍵部件的仿真結果數(shù)據(jù)，完成了