仿山羊坡地行走機構的研究.pdf

1、本課題以山羊為研究對象，對其坡地行走步態(tài)方式進行了研究。山羊相對于其它四足哺乳動物來說，軀體較小，四肢骨骼堅實有力，其運行步態(tài)敏捷輕快，能在地面、坡地、陡壁和山區(qū)等凸凹不平的地表上自由靈活的快速行走，且可遠距離行走。因此，本課題研究了山羊上下坡的步態(tài)運動方式，根據(jù)山羊步態(tài)設計的仿山羊坡地行走機構為解決農(nóng)業(yè)機械坡地行走問題將產(chǎn)生深遠的影響。
　　采用高速攝像儀系統(tǒng)，記錄保存了山羊不同坡地運動過程的序列圖像，并利用SigmaScan軟

2、件處理分析了存入計算機的試驗序列圖像，得出山羊在不同坡地上的運動步態(tài)特性參數(shù)和坡地運動過程中各腿腿部的角度變化曲線，為仿山羊坡地行走機構的設計提供了基礎試驗數(shù)據(jù)。
　　本課題在分析總結(jié)了山羊的坡地生理特性、運動步法和步態(tài)特點的基礎上，從結(jié)構仿生角度出發(fā)，研究了行走機構的設計方案、運動原理、運動特點，確定了仿山羊坡地行走機構，并應用CATIA軟件建立了單腿和整機的三維模型。仿山羊坡地行走機構是采用多連桿機構來模仿山羊坡地行走，具有較

3、強的跨越障礙能力，為復雜行走機構的設計奠定了理論基礎。
　　將 CATIA軟件中建立的仿山羊行走機構三維模型導入到 ADAMS軟件進行仿真分析。在 ADAMS軟件提供的虛擬環(huán)境中，對模型各部件修改顏色、施加各種約束與驅(qū)動載荷，并對各約束副施加位移、速度、加速度，設定仿真時間和步長，經(jīng)仿真獲得了各關節(jié)的運動曲線，所得曲線與試驗測得的數(shù)據(jù)曲線吻合。
　　本課題為坡地行走機構仿生提供了一種研究方法，為機械系統(tǒng)相關應用領域的仿生學的