仿人機(jī)器人腿部關(guān)重件設(shè)計(jì)與步行仿真研究.pdf

1、仿人機(jī)器人對(duì)于復(fù)雜地形和惡劣的環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，由于其具有類人的結(jié)構(gòu)，能很好的適用人類生活環(huán)境。仿人機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)為后續(xù)研究的基礎(chǔ)，本文分析了國(guó)內(nèi)外仿人機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)我國(guó)仿人機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力不足的問題，在腿部結(jié)構(gòu)、步態(tài)規(guī)劃等方面進(jìn)行了研究。
　　首先，分析了人體的骨架組成和關(guān)節(jié)原理，確定了仿人機(jī)器人的自由度和各個(gè)部位的尺寸。通過對(duì)仿人機(jī)器人的重心、剛度、慣量等方面的研究，驗(yàn)證了本文所提機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。針對(duì)常用驅(qū)動(dòng)器

2、的優(yōu)缺點(diǎn)，合理選擇并確定了驅(qū)動(dòng)器。針對(duì)仿人機(jī)器人外界環(huán)境的不確定性因素，提出了一種可變剛度關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)。
　　其次，對(duì)仿人機(jī)器人腿部關(guān)重件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研究了腿部各個(gè)關(guān)節(jié)的特點(diǎn)，針對(duì)髖關(guān)節(jié)的功能與要求，采用了模塊化設(shè)計(jì)的思想，減小了關(guān)節(jié)的體積。針對(duì)膝關(guān)節(jié)的沖擊影響，采用主動(dòng)變剛度的設(shè)計(jì)思想，減小工作環(huán)境的不確定性。以腿部結(jié)構(gòu)減重為目標(biāo)，對(duì)大腿結(jié)構(gòu)采用了拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)計(jì)方法。采用有限元分析的方法，驗(yàn)證了大腿結(jié)構(gòu)的可靠性。
　　接著