基于R、C副和全P副的空間連桿步行機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、步行機(jī)器人因其在非結(jié)構(gòu)環(huán)境中有著良好的移動(dòng)性能，歷來被各國研究者所重視。然而大多數(shù)步行機(jī)器人均為整體開鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)剛度差，機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜等，限制了步行機(jī)器人的發(fā)展以及推廣使用。
　　 空間閉鏈連桿機(jī)構(gòu)剛度好，自由度少、運(yùn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此本文研究對(duì)象為閉鏈靈巧步行移動(dòng)機(jī)構(gòu)。提出基于空間閉鏈連桿機(jī)構(gòu)的步行機(jī)器人研究思路，設(shè)計(jì)新型的閉鏈步行機(jī)構(gòu)。
　　 首先，基于空間四桿RCCR機(jī)構(gòu)，提出三類新型空間四桿

2、RCCR兩足步行機(jī)構(gòu)。著重分析了這類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理以及運(yùn)動(dòng)特性。根據(jù)上述步行機(jī)構(gòu)移動(dòng)原理，拓展出一類空間五桿3R2C兩足步行機(jī)構(gòu)以及三類空間六桿4R2C步行機(jī)構(gòu)。
　　 其次，基于閉鏈全移動(dòng)副，提出了一系列步行機(jī)構(gòu)的可行方案，分析了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)步態(tài)以及機(jī)構(gòu)的編碼控制規(guī)律。主要包括：(1)兩種空間四桿4P步行機(jī)構(gòu)；(2)三種空間六桿步行機(jī)構(gòu)；(3)空間八桿12P步行機(jī)構(gòu)。
　　 其三，對(duì)上述機(jī)構(gòu)，通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原

3、理，并分析了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。根據(jù)ZMP法對(duì)兩種空間四桿RCCR步行機(jī)構(gòu)、一種空間五桿2C3R步行機(jī)構(gòu)和全移動(dòng)副空間4P步行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，討論了影響機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。
　　 最后，制作兩臺(tái)RCCR步行機(jī)構(gòu)樣機(jī)和一臺(tái)4P機(jī)構(gòu)的樣機(jī)，驗(yàn)證了步行方案的可行性。
　　 本論文工作拓展了步行機(jī)器人的研究?jī)?nèi)容，也為研究更多的步行機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。由于空間連桿機(jī)構(gòu)綜合理論比較完善，機(jī)構(gòu)組成方式自由，易于在上空間拓展，因