基于ADAMS的自由式滑雪機器人運動仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，機器人技術已經廣泛應用于現(xiàn)代生產、國民經濟和人民生活之中。在各種形式的機器人當中，仿人機器人是系統(tǒng)結構最復雜、集成度最高的一類機器人，代表了機器人的尖端技術，是機器人研究領域的前沿，開展仿人機器人的研究具有非常重要的意義。本課題完成了自由式滑雪機器人模型的建立，進行了運動學與動力學分析研究、軌跡規(guī)劃研究，運用虛擬樣機技術對自由式滑雪機器人在助滑階段進行運動仿真，旨在為體育事業(yè)做出貢獻。本課題主要工作如下：
　　

2、一是根據(jù)自由式滑雪運動員身體結構的特征與人體骨骼和肌肉的運動機理分析，采用模塊化、仿生學、實驗法、有限元法的設計方法，開展自由式滑雪機器人的本體機械結構設計。針對各個關節(jié)和部位的功能要求，給出了包括下肢、軀干、上肢、頭的設計思路和實現(xiàn)方法。
　　二是以自由式滑雪機器人CAD模型為實驗平臺，對自由式滑雪機器人進行運動學分析，完成自由式滑雪機器人正運動學方程和逆運動學方程的推導。在運動學建模的基礎上，對自由式滑雪機器人進行動力學分析，

3、建立了自由式滑雪機器人的雅可比矩陣，應用Lagrange方法完成了自由式滑雪機器人動力學模型。
　　三是根據(jù)自由式滑雪機器人現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)和機械結構的設計特點，采用基于仿生學的步態(tài)規(guī)劃方法對自由式滑雪機器人進行運動規(guī)劃，利用三次樣條插值算法完成自由式滑雪機器人髖、膝、肩、肘關節(jié)軌跡規(guī)劃，并選擇ZMP穩(wěn)定性判據(jù)作為自由式滑雪機器人穩(wěn)定運動的依據(jù)。
　　四是在ADAMS中，建立自由式滑雪機器人虛擬樣機模型，將機器人各關節(jié)軌跡規(guī)劃