跑跳四足机器人结构设计与跳跃控制研究

发布时间：2022-11-08 22:32

　　在移动机器人领域,机器人的类型主要可以分为足式、轮式和履带式等,其中轮式和履带式的移动机器人具有本体结构简单、控制难度低等优势,能在结构化环境中能够实现较快的移动速度,但是它们对于复杂的非结构化环境的适应性较差。而相对于履带式或轮式机器人,足式机器人机器人对于非结构化环境的适应性更强,尽管其结构和控制较为复杂,但是足式机器人能够像人或者动物一样跟环境发生多种形式的交互而在复杂环境中代替人或者动物来完成各种任务、实现各种功能。当今对于机器人的应用要求逐渐由室内转移到室外,逐渐由结构化的环境向非结构化的环境转移,而足式机器人能较好的满足这些需求,因此足式机器人及其相关技术成为机器人领域研究的一个热点。在足式机器人的类型中,四足机器人相对于双足机器人具有更好的稳定性、更强的承载能力,相对六足、八足等足式机器人又具有相对简单的结构,因此四足机器人具有广阔的应用前景,十分有希望在不久的未来被应用于抢险救灾、核电站检修和战场探测等领域。考虑到液压驱动的四足机器人具有噪声大、结构复杂等缺陷,而主流的电驱动四足机器人结构简单、技术成熟和稳定性好等优势,本文主要展开关于电驱动的四足机器人的结构设计和关于... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源及研究目的和意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 四足机器人国外研究现状
        1.2.2 四足机器人国内研究现状
        1.2.3 国内外研究现状综述
    1.3 本文主要研究内容
第2章 三关节四足机器人单腿结构设计、轨迹规划、仿真和实验
    2.1 引言
    2.2 三关节腿部的结构分析与设计
        2.2.1 基于运动学分析的腿部结构比较
        2.2.2 三关节腿部的结构设计
    2.3 腿部的有限元分析
    2.4 逆运动学推导
    2.5 腿部轨迹规划
        2.5.1 支撑相轨迹规划
        2.5.2 摆动相轨迹规划
    2.6 结果
        2.6.1 两种方案轨迹的特性
        2.6.2 仿真
        2.6.3 实验
    2.7 讨论
    2.8 本章小结
第3章 双关节四足机器人整机设计
    3.1 引言
    3.2 四足机器人整机的结构设计方案
    3.3 四足机器人的腿部结构形式和布置方案
    3.4 四足机器人结构设计
        3.4.1 腿部结构设计
        3.4.2 身体结构设计
        3.4.3 驱动模块设计
        3.4.4 四足机器人整体结构
        3.4.5 四足机器人的控制系统方案
    3.5 本章小结
第4章 四足机器人竖直跳跃研究
    4.1 引言
    4.2 四足机器人单腿竖直跳跃模型
    4.3 单腿竖直最大跳跃高度的非线性优化
    4.4 落地缓冲的阻抗控制
    4.5 单腿竖直跳跃ADAMS-MATLAB联合仿真
    4.6 四足机器人竖直跳跃ADAMS-MATLAB联合仿真
    4.7 本章小结
第5章 四足机器人前向跳跃研究
    5.1 引言
    5.2 四足机器人前向跳跃模型
    5.3 四足机器人前向跳跃的非线性优化
    5.4 四足机器人前向跳跃ADAMS-MATLAB联合仿真
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间发表的专利
致谢



本文编号：3704674