四足步行機(jī)器的研制.pdf

1、四足步行機(jī)器是一種通過(guò)多桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)意組合來(lái)達(dá)到模仿馬匹的行走動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。該機(jī)器基于仿生機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)，具有不同于一般輪式交通工具的特點(diǎn)，能夠跨越障礙；對(duì)于該機(jī)器的研究為復(fù)雜步行機(jī)器人的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 本文從仿生設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，對(duì)真馬的腿部骨骼、步態(tài)、足部軌跡、重心補(bǔ)償特性進(jìn)行了分析總結(jié)，通過(guò)對(duì)四、六、八連桿機(jī)構(gòu)的綜合性能的比較，確定了最后行走的方案。本文利用矢量環(huán)法建立了腿部連桿機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)方程，導(dǎo)出了該機(jī)構(gòu)的角位移、角速度、角加

2、速度計(jì)算公式，通過(guò)MATLAB 程序?qū)ν炔繖C(jī)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算仿真，并且對(duì)步行機(jī)器整體的步態(tài)機(jī)理進(jìn)行了全面的分析，得出了四腿著地順序。在運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)之上，建立了步行機(jī)器整體的靜力分析的數(shù)學(xué)模型，求出了步行機(jī)器在跨越段和支撐段的受力計(jì)算公式，并提出了連接力指標(biāo)(JFI)。本文在Pro/ENGINEER Wildfire 環(huán)境下對(duì)各桿件進(jìn)行了三維造型，通過(guò)集成模式Pro/MECHANICA 的Motion 模塊對(duì)腿部機(jī)構(gòu)的虛擬仿真分析；以連接力