基于ADAMS的四足機器人虛擬樣機仿真及剛?cè)狁詈戏治?pdf

1、相比于輪式機器人，足式機器人具有較強的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在不規(guī)則路面行走。相比于其它足式機器人，四足機器人具有較好的靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性，步態(tài)與軌跡規(guī)劃更簡單。因而，四足機器人的研究一直是科學研究的熱點領(lǐng)域。隨著研究的不斷推進，四足機器人的應(yīng)用領(lǐng)域，也將會從單一的軍事用途向民用科技領(lǐng)域轉(zhuǎn)化，民用領(lǐng)域的四足機器人將會具有更加廣闊的商業(yè)前景。本課題來源于中華人民共和國國家科技支撐計劃“高仿真智能機器人技術(shù)集成與恐龍主題展示應(yīng)用示范”項目，旨

2、在研究四足機器人的虛擬樣機仿真和剛?cè)狁詈戏治觯瑸榻窈蟠蟪叽缫簤候?qū)動四足機器人的研制提供有益的參考。
　　本文在四足機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計和運動學動力學分析的基礎(chǔ)上，建立了基于ADAMS和ANSYS的剛體虛擬樣機模型和剛?cè)狁詈咸摂M樣機模型，通過虛擬樣機模型可以對四足機器人進行剛體仿真分析和剛?cè)狁詈戏抡娣治觥?br>　　本文首先對四足機器人walk步態(tài)和trot步態(tài)進行了穩(wěn)定性分析。根據(jù)穩(wěn)定裕度理論規(guī)劃了兩種walk步態(tài)，即間歇步態(tài)和協(xié)調(diào)步態(tài)

3、，并對這兩種步態(tài)進行仿真比較，提出它們的不同特點和適用領(lǐng)域；根據(jù)彈簧負載倒立擺模型（Spring Loaded Inverted Pendulum，SLIP）提出了trot步態(tài)穩(wěn)定的條件，并對trot步態(tài)進行了規(guī)劃。然后，利用現(xiàn)有的四足機器人實驗平臺進行walk步態(tài)行走實驗，驗證了walk步態(tài)的穩(wěn)定性。
　　其次，根據(jù)零沖擊原則規(guī)劃了三條四足機器人的足端軌跡。對各條足端軌跡進行虛擬樣機仿真分析，根據(jù)功率最優(yōu)原則，針對不同的步態(tài)選擇