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《基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的仿壁虎機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及運(yùn)動仿真》由會員上傳分享，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。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的仿壁虎機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及運(yùn)動仿真姓名：阮鵬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：機(jī)械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師：戴振東20100301南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要仿壁虎機(jī)器人作為仿生機(jī)器人的一個重要分支，是當(dāng)前特種機(jī)器人研究的熱點(diǎn)。壁虎是一種可在地面、陡壁、天花板等不同法向面上靈活運(yùn)動的四足動物。仿壁虎機(jī)器人就是模仿自然界中壁虎的精巧結(jié)構(gòu)、運(yùn)動原理和行為方式的機(jī)器人系統(tǒng)。仿壁虎機(jī)器人有著很強(qiáng)的運(yùn)動靈活性，同時對行走地面要求低，有著廣闊的發(fā)展前景。本文首先介紹了國內(nèi)外爬壁機(jī)器人的研究進(jìn)展。然后論述了足式步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)理論?；趯Υ蟊诨⒔馄蕦W(xué)和
2、運(yùn)動方式的研究，介紹了仿壁虎機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)特點(diǎn)。對機(jī)器人腿部關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行正向與逆向運(yùn)動學(xué)分析，推導(dǎo)了機(jī)器人三自由度手臂的運(yùn)動學(xué)方程及雅可比矩陣。設(shè)計了具有主動脫附和吸附系統(tǒng)的第二代仿壁虎機(jī)器人，并對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了簡要的分析。通過對大壁虎步態(tài)的研究，針對仿壁虎機(jī)器人，規(guī)劃了一種仿生物的墻面爬行對角步態(tài)。針對第二代仿壁虎機(jī)器人，規(guī)劃了一種身體呈S型的對角步態(tài)和三角步態(tài)。在MSC．ADAMS軟件中建立機(jī)器人的虛擬樣機(jī)并進(jìn)行了步態(tài)仿真，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，檢驗(yàn)了機(jī)器人結(jié)構(gòu)和步態(tài)的可行性。研究了仿壁虎機(jī)器人地面一墻面過渡步態(tài)。利用ADAMS和Matlab／Simulink分別
3、建立機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)模型和控制系統(tǒng)模型，對仿壁虎機(jī)器人虛擬樣機(jī)進(jìn)行了聯(lián)合仿真：建立了基于PID的控制系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)了仿壁虎機(jī)器人的聯(lián)合步行仿真；通過對仿生學(xué)的研究，設(shè)計使用彈簧一阻尼模型來模擬粘附力，并以此為基礎(chǔ)建立機(jī)器人的動力學(xué)模型，對以運(yùn)動學(xué)為基礎(chǔ)生成的步態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析，認(rèn)定其可行性。關(guān)鍵詞：四足機(jī)器人，仿壁虎機(jī)器人，步態(tài)規(guī)劃，運(yùn)動學(xué)仿真，ADAMS基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的仿壁虎機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及運(yùn)動仿真ABSTRACTThegeckoinspiredrobotisallimportantbranchofbionicrobotanditisaresearchfocusofadv
4、ancedrobot．Geckoisafour-leggedanimalthatCanmoveflexiblyonthesurfaceofdifferentlegalsuch嬲ground,steepwall．ceiling,ere．Geckorobotisarobotsystemtoimitategecko’Sdelicatestructure，movementprinciplesandbehavior．Thegeckorobothasgoodkinematicsdexterityandadaptabilityfortheground．IthaSawidedevelopme
5、ntprospect．Firstly,boththeforeignanddomesticstatusofresearchonwall-climbingrobotwasintroducedandanalyzedindetail．ThenthetheoryofstructuraldesignforwalkingrobotWasdiscussed．Basedonthe咖dyofanatomyandmovementpattemofthegecko，thegeckorobot’Sstructuredesignandtechnicalfeaturesweredescribed．Thefo
6、rwardandreversekinematicsofthejointmechanismoftherobot’slegWaSanalyzed．ThekinematicsequationsandJacobianmatrixof3-DOFrobotalTllwerederived．Thesecond-generationgeckorobotwithactiveadsorptionanddesorptionWasdesigned,anditsstructuralcharacteristicsWaSanalyzedbriefly．Throughthestudyofgecko’Sgai
7、Lweplannedabiomimeticwallcrawlingdiagonalgaitforthegeckoinspiredrobot．Furthermore，weplannedas-shapedbodydiagonalgaitandtripodgaitforthesecond—generationgeckorobot．ThevirtualprototypeoftherobotWaSbuiltintheMSC．ADAMSandgaitsimulationWaScompleted．Thesimulat
