基于ODE的四足機器人動力學仿真平臺研究與實現(xiàn).pdf

1、足式機器人相對于其他類型移動機器人，對地形有更好的適應能力。其中四足機器人無論在控制的難易程度、移動的穩(wěn)定性以及制作成本等多個方面均有優(yōu)勢，是最實用的足式機器人形式。四足機器人可以根據(jù)需要應用于多種場合，因此研究四足機器人具有較大的的理論價值和實際應用價值。在機器人研究過程中對其進行仿真，不僅可以加快研發(fā)進程，而且可以節(jié)省費用，是研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。
　　目前適用于機器人的仿真軟件有限，通用性較差，使用方法較為復雜，對于不同類型

2、機器人的各種仿真任務，難以方便快捷地完成。為了滿足機器人仿真的需求，本文研究并實現(xiàn)了一款基于ODE動力學引擎的仿真平臺，在其環(huán)境中構(gòu)建了四足機器人虛擬樣機，完成了仿真實驗，展現(xiàn)了仿真平臺的簡單性、快速性、通用性。論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)介紹了課題來源與設計四足機器人動力學仿真軟件的意義，綜述了四足機器人國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，列舉了機器人仿真軟件的優(yōu)缺點，指出了四足機器人仿真平臺的設計目標以及本文的組織結(jié)構(gòu)。
　　(2)分

3、析了仿真時所需要的動力學與碰撞檢測算法及相關庫。描述了ODE動力學引擎的體系結(jié)構(gòu)及使用方法。
　　(3)設計并實現(xiàn)了基于Qt開發(fā)環(huán)境的動力學仿真平臺。分析了該平臺的文件組織結(jié)構(gòu)與運行程序流程，給出了仿真平臺程序所包含各個模塊的功能與使用方法。
　　(4)在仿真平臺中構(gòu)建了以山東大學SCalf-Ⅱ型四足機器人為原型的虛擬樣機。對四足機器人的部件和關節(jié)進行了建模。在仿真平臺中控制四足機器人以對角小跑步態(tài)完成了多項實驗，記錄并分析