基于SIMMECHANICS的四足步行機(jī)器人建模與控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、步行機(jī)器人研究的出發(fā)點(diǎn)是模仿動物的步態(tài)。由于步行機(jī)器人數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜性，使得對機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析顯得較為困難，因而大部分四足步行機(jī)器人采用基于模型的控制方法。該方法需要對機(jī)器人自身及周圍環(huán)境建模。步行機(jī)器人的性能在很大程度上取決于步行機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在復(fù)雜模型下控制器計算的實(shí)時性難以保證，控制難度較大，從而限制了機(jī)器人的性能。所以在對步行機(jī)器人運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須考慮運(yùn)動的靈活性、負(fù)載、能耗及穩(wěn)定性等問題。
　　本文結(jié)合四

2、足步行機(jī)器人的研究課題，對步行機(jī)器人開鏈機(jī)構(gòu)和閉鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行對比，并對機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。針對四足步行機(jī)器人的穩(wěn)定性問題，通過分析對比各種步態(tài)，選擇了靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)方式。參照步行機(jī)器人的實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)合四足機(jī)器人的機(jī)體結(jié)構(gòu)、腿部結(jié)構(gòu)及機(jī)體的運(yùn)動性能，建立了四足步行機(jī)器人腿部和機(jī)體的SimMechanics電腦模型。通過對SimMechanics模型的建立及仿真結(jié)果的分析，驗證了模型的合理性，為進(jìn)一步分析機(jī)器人系統(tǒng)的性能提供了理論依據(jù)。最