多構(gòu)態(tài)雙足機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著機(jī)器人的蓬勃發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大。本課題設(shè)計(jì)了一款多構(gòu)態(tài)雙足機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)將履帶式機(jī)器人和雙足機(jī)器人融合于一體，能夠根據(jù)路面情況采用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模式，將工作效率達(dá)到最大化，具有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)靈活性，操作可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。
　　在參考國(guó)內(nèi)外雙足機(jī)器人和履帶式機(jī)器人相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，確定了多構(gòu)態(tài)雙足機(jī)器人關(guān)節(jié)類型、驅(qū)動(dòng)方式和自由度的配置。利用三維建模軟件Solidworks對(duì)機(jī)器人重要關(guān)節(jié)（髓關(guān)節(jié)、

2、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)）和履帶移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并優(yōu)化了構(gòu)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)——膝關(guān)節(jié)，使其滿足運(yùn)動(dòng)要求，保障機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中不發(fā)生干涉現(xiàn)象。
　　根據(jù)幾何學(xué)原理，運(yùn)用機(jī)器人學(xué)中坐標(biāo)平移和坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換的方法，建立機(jī)器人雙足步行時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，準(zhǔn)確表達(dá)出關(guān)節(jié)角度和機(jī)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)笛卡爾坐標(biāo)之間的變換關(guān)系。同時(shí)也建立了機(jī)器人在履帶式移動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到該移動(dòng)模型所受到的非完整約束。
　　在介紹了三次樣條插值函數(shù)定義與求解的基礎(chǔ)上，采用