四足機(jī)器人步態(tài)與路徑規(guī)劃.pdf

1、機(jī)器人應(yīng)用已從工業(yè)領(lǐng)域逐步擴(kuò)展到人類(lèi)社會(huì)的其它領(lǐng)域,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,對(duì)服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用和需求將不斷擴(kuò)大,對(duì)服務(wù)機(jī)器人的性能要求也不斷提升。四足仿生機(jī)器人作為一種服務(wù)機(jī)器人,在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)與控制、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等方面面臨一系列新的挑戰(zhàn),論文圍繞上述問(wèn)題展開(kāi)研究,完成了如下研究工作:
　　(1)完成了四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。根據(jù)四足機(jī)器人的單腿關(guān)節(jié)布置,建立D-H坐標(biāo)系,進(jìn)行了機(jī)器人單腿的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解分析。結(jié)合機(jī)器人穩(wěn)定性

2、要求,引入適當(dāng)約束條件完成了機(jī)器人單腿的運(yùn)動(dòng)學(xué)反解分析。利用ADAMS軟件的質(zhì)心標(biāo)注功能進(jìn)一步完成了四足機(jī)器人的實(shí)時(shí)重心位置的求取。
　　(2)搭建了ADAMS-Simulink聯(lián)合仿真平臺(tái),完成了機(jī)器人動(dòng)力學(xué)與控制仿真。研究了CAD三維模型導(dǎo)入到ADAMS中的信息傳遞機(jī)制;在Simulink上建立四足機(jī)器人的控制模型,分析了機(jī)器人關(guān)節(jié)的PID控制參數(shù)的選擇方法。通過(guò)離線仿真對(duì)四足機(jī)器人的下蹲起立和靜步態(tài)進(jìn)行了仿真,獲得了四足機(jī)器

3、人關(guān)節(jié)力矩曲線,為機(jī)器人關(guān)節(jié)液壓缸的選型和布局安裝提供了依據(jù)。
　　(3)借鑒獵豹骨骼參數(shù)和高速奔跑仿生運(yùn)動(dòng)學(xué)研究成果,設(shè)計(jì)了四足機(jī)器人躍奔步態(tài),并在ADAMS軟件平臺(tái)上進(jìn)行了仿真,獲取了躍奔步態(tài)中機(jī)器人四足與地面的作用力信息。
　　(4)研究了一種基于遺傳算法的四足機(jī)器人智能路徑規(guī)劃方法,實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人在非規(guī)則地面上的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),采用Matlab軟件對(duì)算法的有效性和可行性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　論文在上述問(wèn)題上開(kāi)展的工作