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《200901四足機(jī)器人的步態(tài)仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)機(jī)器人現(xiàn)代制造工程2009年第1期四足機(jī)器人的步態(tài)仿真研究樓敏(浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州310053)摘要：在對一種四足機(jī)器人的設(shè)計和步態(tài)規(guī)劃后，通過仿真技術(shù)分析它的適應(yīng)環(huán)境能力和承載能力。在四足步行機(jī)器人初始結(jié)構(gòu)參數(shù)基礎(chǔ)上，用三維軟件Pm／E建立機(jī)器人仿真模型。該機(jī)器人的擺動腿是一種串聯(lián)機(jī)構(gòu)，在行走過程中，每個腿起到擺動前進(jìn)和支撐的作用。將模型導(dǎo)人仿真軟件完成行走過程，以穩(wěn)定性為評價指標(biāo)對機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化和評價，最后在一定路面上進(jìn)行一定量的承載和適應(yīng)環(huán)境方面的分析，為智能化機(jī)器人提供一種分析方式。關(guān)鍵詞：四腿機(jī)器人；虛擬仿真；步態(tài)設(shè)計中圖分
2、類號：TP242文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：167l—3133(2009)Ol—0029—04Thevirtualsimulationoffbur．fbotedrobotbasedonthesoftwareofADAMSLOUMin(ZhejiangInstituteofMechanical&Elect—calEn舀neering，Hangzhou310053，CHN)Ab巾md：AfbIIr-f曲tedrobotisd鶴ignedandjt8cfawlgaitispro伊猢ed，carryingcapacity蚰dsuita山leenViro啪enta
3、labiIityhavebeen蚰aJyzedbyway0fsimulationtechnology．0ntheba∞0finiti撕vestnIctur“p嘰meter0fthefbIlr—f硇tedwaJkingro一婦，3Dmbot8imulationmodelis眥討ebytIlesoftware0fP∥E，duringtllec伽r鴕0fitswaJking，山es誦ngle鏟f0珊aserial8trlJctulle，everylegisusedtosupponwei曲t卸dstepfbr啪rd．，I．1IemodelisputintJl
4、esoftwa陀ofADAMStoachieVethewaJkbyadding姍晡ctiom齟ddynamicalaIlalysisusingaB麗esfo冊ofpace刪ysis．ThembotstmctureisoptiIIlized而thnexjbility鵲tlleevaluationc—teri伽，throughtlleaIlaly8i8ofstability卸dtlleinfluenceofeverypaJt’smotionwhichbroughtin山eprocess0frobotwalkona“ndofPavementstmcture
5、，whichpmVidesacademichelpfhtheresearchofinteUectualizedmbot．Key唧ords：four-fbotedrobot；virtuaJsimulation；gaitdesi印在自然界或者人類社會中，存在人類無法到達(dá)的地方和可能危及人類生命的特殊場合，如T地、防災(zāi)救援現(xiàn)場等許多領(lǐng)域，對這些復(fù)雜環(huán)境的不斷探索和研究往往需要有機(jī)器人的介入。腿式系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性：較好的機(jī)動性，崎嶇路面上乘坐的舒適性，對地形的適應(yīng)能力強(qiáng)。所以這類機(jī)器人在軍事運輸、海底探測、礦山開采、星球探測、殘疾人輪椅、教育及娛樂等眾多行
6、業(yè)，有非常廣闊的應(yīng)用前景，多足步行機(jī)器人技術(shù)一直是國內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點之一【1．2]。但由于機(jī)器人數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜性，使得在機(jī)器人運動學(xué)、動力學(xué)分析方面顯得較為困難，計算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用為機(jī)器人的運動特性分析提供了依據(jù)【2J。本文建立一種四足步行機(jī)器人模型。在規(guī)劃該機(jī)器人的直線爬行步態(tài)后，利用虛擬樣機(jī)軟件MsC．ADAMs，對機(jī)器人的爬行步態(tài)進(jìn)行動力學(xué)仿真，得到機(jī)器人各個關(guān)節(jié)相關(guān)物理量的變化曲線。通過仿真驗證步態(tài)規(guī)劃的合理性，同時將該模型投入到一定形狀的模擬路面，分析機(jī)器人的穩(wěn)定性等特性，為機(jī)器人分析提供一種良好的途徑。1四足機(jī)器人步
7、態(tài)規(guī)劃1．1機(jī)器人結(jié)構(gòu)的建立人們對四足機(jī)器人的各種運動步態(tài)進(jìn)行了大量的研究和實踐。本文涉及的機(jī)器人由一個機(jī)身和四個腿組成，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是一個對稱的模后腿一o前腿：圖l機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖為Z的正方向。萬方數(shù)據(jù)現(xiàn)代制造工程2009年第1期機(jī)器人機(jī)器人腿部為連續(xù)轉(zhuǎn)動式腿機(jī)構(gòu)，如圖2所示，其腿部結(jié)構(gòu)尺寸為：髖關(guān)節(jié)長度Z。=15mm；大腿關(guān)節(jié)長度Z2=28mm；小腿關(guān)節(jié)長度‘=24咖，其中每一部分都可以以一定角度轉(zhuǎn)動或者擺動，髖關(guān)節(jié)沿著自身軸心轉(zhuǎn)動，大腿關(guān)節(jié)和小腿關(guān)節(jié)分別繞D。、D：轉(zhuǎn)動。初始狀態(tài)大腿關(guān)節(jié)軸心沿著X方向，小腿關(guān)節(jié)平行于y方向垂直于X方向
8、。圖2機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)1．2機(jī)器人步態(tài)分析通過對步行機(jī)器人進(jìn)行穩(wěn)定性分析，選擇合理的擺動腿順序，可以生成各種各
