四足機器人機構(gòu)設(shè)計.pdf

1、四足機器人以其承載能力好，穩(wěn)定性高和其對地面的適應(yīng)性強，可適用于多種不同的領(lǐng)域如搶險救災(zāi)，排雷，探險和娛樂以及軍事方面，因此受到了國內(nèi)外專家學者的關(guān)注。但是現(xiàn)有四足機器人的機構(gòu)設(shè)計中存在：
　　1、腿部機構(gòu)自由度過多導(dǎo)致控制系統(tǒng)設(shè)計策略復(fù)雜，在復(fù)雜情況下的可靠性與負載能力受到限制；
　　2、傳統(tǒng)機器人多數(shù)由剛性構(gòu)件組成，運動穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性較低。
　　本文設(shè)計了一款四足機器人，其特點在于具有較少自由度的腿部機構(gòu)以及區(qū)別于

2、傳統(tǒng)剛性機器人的柔性結(jié)構(gòu)，其單自由度的腿部機構(gòu)控制系統(tǒng)簡單且運行可靠性高；并且由于柔性結(jié)構(gòu)的存在，使其承載能力、速度和穩(wěn)定性較剛性結(jié)構(gòu)有了極大提高，因此，在簡化機器人動態(tài)控制策略的同時提高了機器人的行走穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。本論文主要做了如下工作：
　　1、分析現(xiàn)有機器人腿部機構(gòu)的優(yōu)缺點，結(jié)合桿件類機構(gòu)運動分析，設(shè)計了一款基于切比雪夫四桿機構(gòu)和平行四邊形縮放機構(gòu)串聯(lián)而成的四足機器人腿部機構(gòu)，對該機構(gòu)進行了動力學，運動學計算，并在仿真環(huán)境

3、下進行仿真分析并驗證軌跡。該機構(gòu)作為單自由度閉環(huán)腿部機構(gòu)，具有承載力大，結(jié)構(gòu)緊湊，越障能力強的優(yōu)點。
　　2、設(shè)計了具有柔性特征的腰部關(guān)節(jié)機構(gòu)，柔性脊柱機構(gòu)和足端彈性機構(gòu)，采用偽剛體理論模型對柔性參數(shù)進行計算分析，使用Algor Simulation對柔性機構(gòu)進行有限元分析，得到應(yīng)力，位移云圖，校核設(shè)計可靠性。
　　3、根據(jù)腿部機構(gòu)和柔性機構(gòu)的設(shè)計，在ADAMS中建立了帶有柔性機構(gòu)的四足機器人虛擬樣機，并在虛擬環(huán)境中完成了不