四足機器人控制方法及節(jié)能腿的設計與分析.pdf

1、目前機器人的運動方式主要有輪式、足式和履帶式等。其中足式機器人是模仿動物的運動形式，采用足腿結(jié)構(gòu)來完成移動的一類機器人，具有環(huán)境適應性強、運動靈活、主動隔振、能耗低等優(yōu)點。其中的四足機器人具有承載能力強、穩(wěn)定性好，環(huán)境適應性強等優(yōu)點已成為機器人研究的熱點，廣泛應用在軍事、民用物資運輸、星球探測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。
　　本文在四足機器人生物控制方法、足端軌跡規(guī)劃控制方法、仿生機構(gòu)設計、虛擬樣機仿真等幾方面進行了進一步的研究。具體內(nèi)容如

2、下:
　　(1)闡述了四足機器人研究的背景及意義，綜述了四足機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，其中重點介紹了基于中樞模式發(fā)生器(Central Pattern Generator，CPG)的生物控制方法研究成果。
　　(2)分析了基于耦合振蕩器的機器人CPG控制模型，提出一種直觀、易于實現(xiàn)多種步態(tài)的正弦函數(shù)CPG模型并進行了仿真分析，仿真結(jié)果表明所設計的正弦函數(shù)CPG模型能較好的控制四足機器人的trot步態(tài)運動。
　　(3)分析了

3、當前常見的幾種足端軌跡規(guī)劃控制方法，設計了一種三段組合式正弦函數(shù)足端軌跡并建立控制系統(tǒng)模型進行了仿真分析，仿真結(jié)果表明所設計的足端軌跡控制模型能較好地實現(xiàn)四足機器人穩(wěn)定行走，擺動足落地沖擊較小。
　　(4)針對四足機器人的足部進行結(jié)構(gòu)設計創(chuàng)新，提出一種足弓式腳掌結(jié)構(gòu)并進行了運動學分析與仿真，仿真結(jié)果表明，足弓式腳掌結(jié)構(gòu)能有效防止打滑且具有緩沖蓄能的作用，運動穩(wěn)定性好。
　　(5)本文最后提出一種大腿小腿一體化節(jié)能腿模型并進行