液壓四足機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃.pdf

1、步態(tài)規(guī)劃是實現(xiàn)液壓四足機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定運動的前提，影響著機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性、功耗、動態(tài)性等。而跳躍步態(tài)作為一種典型的動步態(tài)，對其進(jìn)行研究對于改進(jìn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)以及提高機(jī)器人越障性、環(huán)境適應(yīng)力等方面具有重要意義。因此，本文以實驗室自主設(shè)計研發(fā)的液壓四足機(jī)器人單腿為研究平臺，對其進(jìn)行跳躍步態(tài)規(guī)劃的研究。
　　首先，采用D-H法對液壓四足機(jī)器人單腿進(jìn)行正逆運動學(xué)求解分析，建立液壓四足機(jī)器人單腿運動學(xué)模型，研究各個關(guān)節(jié)間相對運

2、動關(guān)系;采用拉格朗日功能平衡法對機(jī)器人單腿進(jìn)行動力學(xué)建模，研究力與機(jī)器人單腿運動間的關(guān)系，為后續(xù)聯(lián)合仿真提供理論依據(jù)。
　　其次，參照動物實際跳躍情況，根據(jù)仿生學(xué)理論，對實驗室自主研發(fā)的液壓四足機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)進(jìn)行軌跡規(guī)劃。通過運動分析、軌跡規(guī)劃以及關(guān)節(jié)空間和驅(qū)動空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，推導(dǎo)出各關(guān)節(jié)液壓缸的驅(qū)動函數(shù)，完成機(jī)器人單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃。
　　再則，利用MATLAB與ADAMS進(jìn)行跳躍步態(tài)的聯(lián)合仿真，獲取機(jī)器人單腿各關(guān)節(jié)液壓

3、缸、各關(guān)節(jié)以及足端的位移和速度波動等重要參數(shù)，并進(jìn)行分析。驗證本文所做跳躍步態(tài)規(guī)劃方法的有效性及正確性，為后續(xù)物理實驗奠定基礎(chǔ)。
　　最后，搭建液壓四足機(jī)器人物理樣機(jī)實驗臺，設(shè)計進(jìn)行機(jī)器人單腿跳躍實驗，對得到的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗證機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性及單腿跳躍步態(tài)規(guī)劃的正確性。
　　本文以實驗室自主研制的液壓四足機(jī)器人單腿模型為對象，對其進(jìn)行跳躍步態(tài)規(guī)劃，并利用MATLAB與ADAMS聯(lián)合進(jìn)行仿真分析，并對所設(shè)計的步