八足仿蟹機(jī)器人全方位步態(tài)生成與仿真.pdf

1、足式機(jī)器人憑借其非結(jié)構(gòu)化地形通過性好，穩(wěn)定性好，行走速度快等性能優(yōu)勢，成為現(xiàn)今機(jī)器人研究的熱點(diǎn)，多足機(jī)器人更是其中的重點(diǎn)研究對象。隨著機(jī)器人技術(shù)研究的深入，人們已經(jīng)不再滿足于研究多足機(jī)器人簡單的步行，而是向?qū)嵱梅较虬l(fā)展。因此，近年來，機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃，尤其是全方位步態(tài)以及穩(wěn)定性和能耗的分析等研究方向越來越受到人們的關(guān)注。本文為研究八足機(jī)器人的全方位步態(tài)參數(shù)對于穩(wěn)定性和能耗的影響，建立了ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)平臺，通過仿真實(shí)驗(yàn)

2、，研究八足機(jī)器人在各種行走步態(tài)參數(shù)下的穩(wěn)定性和能量消耗問題。因?yàn)闄C(jī)器人負(fù)載有限，不可能攜帶大的儲能裝置，所以如何在有限的能源下，減少能量消耗，使機(jī)器人效率更好，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)是本文的研究重點(diǎn)。
　　本文在生物螃蟹結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了八足仿蟹機(jī)器人整體方案。利用模塊化的思想設(shè)計(jì)了步行足，在步行足足尖的設(shè)計(jì)上，充分考慮了不同地面環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)需要，采用了半圓弧形足尖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過對運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析建立了步行足的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，使用MAT

3、LAB軟件對運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性，并對步行足的可達(dá)空間進(jìn)行了仿真分析。
　　對八足機(jī)器人進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。概述了多足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的求解方法，對比各方法后選擇拉格朗日法對單步行足動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了求解，并使用 ADAMS軟件進(jìn)行仿真分析。使用ADAMS和MATLAB軟件聯(lián)合仿真得到機(jī)器人整體動(dòng)力學(xué)的各關(guān)節(jié)速度，加速度和轉(zhuǎn)矩曲線。
　　結(jié)合八足仿蟹機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析，對八足仿蟹機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中的能耗和穩(wěn)定性