四足機器人的運動學分析與仿真研究.pdf

1、四足機器人有很強的環(huán)境適應性和運動靈活性，可廣泛運用于搶險救災、排雷、地質勘探、娛樂及軍事等領域，因此，對四足機器人的研究已成為機器人研究領域的重要課題。但是四足機器人的結構復雜，在用傳統的機械系統實物試驗研究方法設計四足機器人時，不僅周期長，成本大，而且設計過程中計算量巨大，直觀性較差，為了提高四足機器人設計的效率和可靠性，本文采用虛擬樣機技術對四足機器人直線行走步態(tài)進行了仿真研究。論文的主要內容包括：
　　 1.闡述了四足機

2、器人的研究背景及意義，簡要分析了四足機器人國內外發(fā)展的現狀和趨勢，提出了本文研究的主要內容。
　　 2.從仿生學的角度出發(fā)，對四足動物馬的身體結構進行分析，尤其是腿部結構的分析；選取行走步態(tài)為分析規(guī)劃對象，從獲得最大穩(wěn)定裕度分析，選擇“腿1-腿4-腿2-腿3”作為四足機器人的抬跨順序，并且繪制了其靜態(tài)步行的運動步態(tài)圖；后面章節(jié)還對腿部的運動軌跡進行了規(guī)劃。
　　 3.建立四足機器人的運動學數學模型，利用D-H法對其進行運

3、動學分析，求出其正逆運動學方程，為后面的軌跡規(guī)劃提供了數據支持；還建立了該機器人的動力學模型，對其進行了動力學分析，并導出它的拉格朗日動力學方程組，為后面的基于虛擬樣機的仿真分析提供了理論基礎。
　　 4.參照四足機器人實際的幾何參數，借助Pro/E軟件建立了簡化的三維實體模型，并將該模型導入ADAMS軟件中，根據實際運動情況施加約束、驅動、力等，建立四足機器人的虛擬樣機模型。
　　 5.進行四足機器人仿真。采用規(guī)劃好的