類(lèi)壁虎機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃研究及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研制.pdf

1、類(lèi)壁虎機(jī)器人作為仿生機(jī)器人的一個(gè)重要分支，是當(dāng)前特種機(jī)器人研究的熱點(diǎn)。壁虎有著很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)靈活性，對(duì)行走地面的適應(yīng)能力強(qiáng)，通過(guò)學(xué)習(xí)和模仿壁虎研制的類(lèi)壁虎機(jī)器人繼承了壁虎運(yùn)動(dòng)上的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。 本文首先介紹了爬壁機(jī)器人的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展情況。然后論述了足式步行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論?；趯?duì)大壁虎解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)方式的研究，設(shè)計(jì)了類(lèi)壁虎爬壁機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)形式。對(duì)機(jī)器人腿部關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，推導(dǎo)了機(jī)器人三自由度手臂

2、的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并在此基礎(chǔ)上求解了機(jī)器人單足的工作空間和越障能力。針對(duì)第一代機(jī)器人結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)上存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了具有主動(dòng)脫附和吸附功能的改進(jìn)型機(jī)器人。簡(jiǎn)要介紹了足式步行機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及仿真，針對(duì)本文研究的類(lèi)壁虎爬壁機(jī)器人，設(shè)計(jì)了對(duì)角小跑步態(tài)、三角爬行步態(tài)和原地轉(zhuǎn)向步態(tài)，解決了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的過(guò)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。在MSC.ADAMS軟件中建立機(jī)器人的虛擬樣機(jī)并進(jìn)行了步態(tài)仿真，檢驗(yàn)了機(jī)器人結(jié)構(gòu)和步態(tài)的可行性。同時(shí)規(guī)劃了改進(jìn)型機(jī)器人的步態(tài)并進(jìn)行仿真分析，