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《四足機(jī)器人靜態(tài)步行建模與仿真研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào):TP242國(guó)際圖書(shū)分類號(hào):621.3工學(xué)碩士學(xué)位論文四足機(jī)器人靜態(tài)步行建模與仿真研究碩士研究生:盛明偉導(dǎo)師:陳維山教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):機(jī)械電子工程所在單位:機(jī)電工程學(xué)院答辯日期:2007年7月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TP242U.D.C.:621.3ADissertationfortheDegreeofM.Eng.STUDYONMODELINGANDSIMULATIONOFSTATICWALKINGOFQUADRUPEDROBOTCandidate:ShengM
2、ingweiSupervisor:Prof.ChenWeishanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechatronicsEngineeringDateofOralExamination:July,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于四足機(jī)器人數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜性,使得在四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析方面顯得較為困難,計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在該
3、領(lǐng)域的應(yīng)用為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性分析提供了依據(jù)。本文利用ADAMS數(shù)字樣機(jī)軟件建立四足機(jī)器人的靜態(tài)步行模型,通過(guò)仿真分析,四足機(jī)器人靜態(tài)步行的穩(wěn)定連續(xù)行走能力驗(yàn)證了所建立模型的正確性,其在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面得到的仿真結(jié)果,為下一步四足機(jī)器人驅(qū)動(dòng)和控制方案的研究奠定了基礎(chǔ)。四足機(jī)器人爬行控制的關(guān)鍵是機(jī)器人穩(wěn)定性的判斷、步態(tài)的選擇和關(guān)節(jié)位置姿態(tài)的確定。本文首先闡述了國(guó)內(nèi)外四足機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程與研究現(xiàn)狀,并通過(guò)對(duì)四足動(dòng)物行走步態(tài)和對(duì)機(jī)器人的穩(wěn)定性理論研究和分析,選擇并設(shè)計(jì)出了四足機(jī)器人一種靜態(tài)步行運(yùn)動(dòng)步態(tài)。其次,應(yīng)用矩陣?yán)碚?,研究了具有特?/p>
4、腿部機(jī)構(gòu)--空間縮放機(jī)構(gòu)的四足機(jī)器人關(guān)節(jié)位置和姿態(tài)問(wèn)題,得出了表示四足步行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的位置姿態(tài)、各腿部關(guān)節(jié)位移量和足的位置這三組變量之間的關(guān)系,以及已知任意兩組求第三組變量的求解方法。最后,在ADAMS虛擬樣機(jī)軟件上先對(duì)一條腿進(jìn)行仿真,得出仿真結(jié)果。然后再建立四足機(jī)器人的數(shù)字樣機(jī)模型。仿真過(guò)程中,先對(duì)腿部施加運(yùn)動(dòng),在能夠使四足機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中完成前面所設(shè)計(jì)的直線靜態(tài)步行步態(tài)的情況下,再對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真,從而得出四足機(jī)器人相關(guān)各部分的仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞四足機(jī)器人;靜態(tài)步行;運(yùn)動(dòng)學(xué);動(dòng)力學(xué);仿真-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)
5、位論文AbstractItseemsmoredifficulttoanalyzethedynamiccharacterofwalkingrobotbecauseofthecomplexityofmathematicaldescription.Thevirtualcomputersimulationtechnologyappliedtothisfieldcanprovidethebasisfordynamiccharacteranalysis.Inthispaper,astaticwalkingmodelisbuiltbyADAMS
6、.Throughsimulationanalysis,thecorrectnessofmodelingisprovedbythestabilityandconsecutivewalkingability,theresultofkinematicsanddynamicssimulationsprovideabasefordrivingandcontrolmethodsofquadrupedrobot.Thekeyofquadrupedrobotwalkingcontrolisstability,choiceofgaitandloca
7、tionandgestureofarthrosis.Firstly,thedevelopmentandpresentstatusofquadrupedrobotareformulated,throughthegaitanalysisofquadrupedrobot,andastabilitytheoryresearchaboutquadrupedrobotiscarriedthrough,thenastaticwalkinggaitalongalineisprogrammed.Secondly,throughmatrixtheor
8、ymethodisapplied,andproblemaboutlocationandgestureofquadrupedrobotthisspeciallegstructure--spacezoomstructureisstudied,there