基于ODE的四足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、足式機(jī)器人相對(duì)于其他類型移動(dòng)機(jī)器人，對(duì)地形有更好的適應(yīng)能力。其中四足機(jī)器人無論在控制的難易程度、移動(dòng)的穩(wěn)定性以及制作成本等多個(gè)方面均有優(yōu)勢(shì)，是最實(shí)用的足式機(jī)器人形式。四足機(jī)器人可以根據(jù)需要應(yīng)用于多種場(chǎng)合，因此研究四足機(jī)器人具有較大的的理論價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在機(jī)器人研究過程中對(duì)其進(jìn)行仿真，不僅可以加快研發(fā)進(jìn)程，而且可以節(jié)省費(fèi)用，是研發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。
　　目前適用于機(jī)器人的仿真軟件有限，通用性較差，使用方法較為復(fù)雜，對(duì)于不同類型

2、機(jī)器人的各種仿真任務(wù)，難以方便快捷地完成。為了滿足機(jī)器人仿真的需求，本文研究并實(shí)現(xiàn)了一款基于ODE動(dòng)力學(xué)引擎的仿真平臺(tái)，在其環(huán)境中構(gòu)建了四足機(jī)器人虛擬樣機(jī)，完成了仿真實(shí)驗(yàn)，展現(xiàn)了仿真平臺(tái)的簡(jiǎn)單性、快速性、通用性。論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)介紹了課題來源與設(shè)計(jì)四足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)仿真軟件的意義，綜述了四足機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，列舉了機(jī)器人仿真軟件的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了四足機(jī)器人仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及本文的組織結(jié)構(gòu)。
　　(2)分

3、析了仿真時(shí)所需要的動(dòng)力學(xué)與碰撞檢測(cè)算法及相關(guān)庫(kù)。描述了ODE動(dòng)力學(xué)引擎的體系結(jié)構(gòu)及使用方法。
　　(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Qt開發(fā)環(huán)境的動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái)。分析了該平臺(tái)的文件組織結(jié)構(gòu)與運(yùn)行程序流程，給出了仿真平臺(tái)程序所包含各個(gè)模塊的功能與使用方法。
　　(4)在仿真平臺(tái)中構(gòu)建了以山東大學(xué)SCalf-Ⅱ型四足機(jī)器人為原型的虛擬樣機(jī)。對(duì)四足機(jī)器人的部件和關(guān)節(jié)進(jìn)行了建模。在仿真平臺(tái)中控制四足機(jī)器人以對(duì)角小跑步態(tài)完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，記錄并分析