四足機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、四足機(jī)器人以其承載能力好，穩(wěn)定性高和其對地面的適應(yīng)性強(qiáng)，可適用于多種不同的領(lǐng)域如搶險救災(zāi)，排雷，探險和娛樂以及軍事方面，因此受到了國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注。但是現(xiàn)有四足機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計中存在：
　　1、腿部機(jī)構(gòu)自由度過多導(dǎo)致控制系統(tǒng)設(shè)計策略復(fù)雜，在復(fù)雜情況下的可靠性與負(fù)載能力受到限制；
　　2、傳統(tǒng)機(jī)器人多數(shù)由剛性構(gòu)件組成，運(yùn)動穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性較低。
　　本文設(shè)計了一款四足機(jī)器人，其特點(diǎn)在于具有較少自由度的腿部機(jī)構(gòu)以及區(qū)別于

2、傳統(tǒng)剛性機(jī)器人的柔性結(jié)構(gòu)，其單自由度的腿部機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)簡單且運(yùn)行可靠性高；并且由于柔性結(jié)構(gòu)的存在，使其承載能力、速度和穩(wěn)定性較剛性結(jié)構(gòu)有了極大提高，因此，在簡化機(jī)器人動態(tài)控制策略的同時提高了機(jī)器人的行走穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。本論文主要做了如下工作：
　　1、分析現(xiàn)有機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合桿件類機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析，設(shè)計了一款基于切比雪夫四桿機(jī)構(gòu)和平行四邊形縮放機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成的四足機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)，對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)，運(yùn)動學(xué)計算，并在仿真環(huán)境

3、下進(jìn)行仿真分析并驗(yàn)證軌跡。該機(jī)構(gòu)作為單自由度閉環(huán)腿部機(jī)構(gòu)，具有承載力大，結(jié)構(gòu)緊湊，越障能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
　　2、設(shè)計了具有柔性特征的腰部關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，柔性脊柱機(jī)構(gòu)和足端彈性機(jī)構(gòu)，采用偽剛體理論模型對柔性參數(shù)進(jìn)行計算分析，使用Algor Simulation對柔性機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到應(yīng)力，位移云圖，校核設(shè)計可靠性。
　　3、根據(jù)腿部機(jī)構(gòu)和柔性機(jī)構(gòu)的設(shè)計，在ADAMS中建立了帶有柔性機(jī)構(gòu)的四足機(jī)器人虛擬樣機(jī)，并在虛擬環(huán)境中完成了不