復(fù)雜斜坡環(huán)境下四足機(jī)器人的穩(wěn)定行走評(píng)價(jià)及控制研究.pdf

1、四足機(jī)器人在斜坡地形上運(yùn)動(dòng)，需要進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃以及穩(wěn)定性調(diào)整。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外部環(huán)境有著不確定性，影響著機(jī)器人在斜坡地形的通過(guò)性，所以本文從步態(tài)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性判定方法及控制算法對(duì)機(jī)器人在斜坡運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入研究，主要內(nèi)容包括以下四部分：
　　首先，四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)地形與動(dòng)力學(xué)分析：從地形學(xué)分析出發(fā)，得出了平坦斜坡地形、斜坡凸起地形、斜坡凹坑地形和斜坡凸凹地形，結(jié)合斜坡地形對(duì)四足機(jī)器人腿部進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，運(yùn)用拉格朗日法得出四足機(jī)器人左后腿在斜

2、坡條件下的動(dòng)力學(xué)方程；
　　其次，斜坡地形下四足機(jī)器人步態(tài)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性判定方法：通過(guò)分析自然界中四足動(dòng)物的基本步態(tài)，給出了四足機(jī)器人平面步態(tài)的基本定義，以及四足機(jī)器人在平坦斜坡、斜坡凸起、斜坡凹坑、斜坡凸凹地形下的適應(yīng)性步態(tài)，針對(duì)不同的地形，分別將四足機(jī)器人在斜坡凸起和斜坡凹坑地形的下運(yùn)動(dòng)分為三種構(gòu)型，通過(guò)立角穩(wěn)定錐法分別計(jì)算出各種構(gòu)型下四足機(jī)器人的最小穩(wěn)定角，得出四足機(jī)器人的穩(wěn)定性指數(shù)；
　　再次，各種斜坡地形下四足機(jī)器人

3、運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證：分別對(duì)四足機(jī)器人在各種斜坡地形下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真分析，對(duì)四足機(jī)器人的足端接觸力大小進(jìn)行比較，得出左后腿的抖動(dòng)較大，對(duì)四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定性影響較大，同時(shí)驗(yàn)證了四足機(jī)器人在這三種地形下所設(shè)計(jì)的步態(tài)的合理性；
　　最后，斜坡地形下四足機(jī)器人的滑?？刂扑惴ㄑ芯浚簩?duì)四足機(jī)器人左后腿的動(dòng)力學(xué)非線(xiàn)性系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于指數(shù)趨近的滑模控制器，利用基于名義模型的滑?？刂扑惴p小四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)抖動(dòng)問(wèn)題，基于ADAMS與Simulink