隨著足式機(jī)器人在反恐防爆等涉及國(guó)家安全,以及在山地作業(yè)等涉及民生應(yīng)用的需求日益迫切,對(duì)其高速運(yùn)動(dòng)能力、高負(fù)載能力等的要求日益提高。然而,當(dāng)前仿生足式機(jī)器人這些方面的能力,與相應(yīng)的生物相比,還存在顯著的差距。大量的研究表明,這與兩者的腿部剛度在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的變化機(jī)理的差異關(guān)系密切。為此,本文在生物學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上,構(gòu)建仿生物的腿部剛度模型（兩段腿J曲線彈簧模型,TSLJCS模型）,并深入開(kāi)展該模型剛度及其對(duì)高速、高負(fù)載運(yùn)動(dòng)的作用機(jī)理的研究,據(jù)此進(jìn)一步開(kāi)展基于該模型剛度機(jī)械腿運(yùn)動(dòng)能力的仿真驗(yàn)證及樣機(jī)剛度的可控性驗(yàn)證等問(wèn)題的研究,以期提高足式機(jī)器人的高速和高負(fù)載運(yùn)動(dòng)能力,為高性能機(jī)械腿設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。論文首先對(duì)機(jī)械腿和仿生基礎(chǔ)模型的剛度及其對(duì)高速、高負(fù)載運(yùn)動(dòng)的影響程度、關(guān)系及作用等的研究進(jìn)行調(diào)研與分析。在此基礎(chǔ)上,以兩段腿為研究對(duì)象,提出和構(gòu)建了一種仿生物的腿部剛度模型——TSLJCS模型,并利用曲線插值法,建立了此模型虛擬腿的壓力—壓縮量曲線方程。研究發(fā)現(xiàn),該模型虛擬腿的無(wú)量綱壓力—壓縮量曲線對(duì)初始關(guān)節(jié)角變化敏感,而對(duì)大小腿段比例不敏感。其次,通過(guò)腿部剛度仿生研究以及對(duì)SLIP（... 

【文章來(lái)源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物和機(jī)械腿的虛擬腿彈簧示意圖

Rugged-RHex的“C”形機(jī)械腿

圖 1-2 Rugged-RHex 的“C”形機(jī)械腿 圖 1-3 特定形狀結(jié)構(gòu)的機(jī)械腿樣機(jī)③ 在三段腿的機(jī)械腿中，根據(jù)機(jī)械腿的構(gòu)型，能夠劃分為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)伸縮關(guān)節(jié)機(jī)械腿和純旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機(jī)械腿。在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)伸縮關(guān)節(jié)機(jī)械腿中，典型機(jī)械腿構(gòu)型是：膝關(guān)節(jié)為串聯(lián)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液壓驅(qū)動(dòng)單腿跳躍機(jī)器人柔順著地分析與控制[J]. 陳志偉,金波,朱世強(qiáng),龐云天,陳剛.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]液壓驅(qū)動(dòng)單元基于位置/力的阻抗控制機(jī)理分析與試驗(yàn)研究[J]. 巴凱先,孔祥東,朱琦歆,李春賀,趙華龍,俞濱.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]基于力反饋的液壓足式機(jī)器人主/被動(dòng)柔順性控制[J]. 柯賢鋒,王軍政,何玉東,汪首坤,趙江波.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]液壓足式機(jī)器人單腿等效模型的柔順性彈跳研究[J]. 何玉東,王軍政,汪首坤,柯賢鋒.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]基于多虛擬元件的直腿四足機(jī)器人Trot步態(tài)控制[J]. 李滿天,蔣振宇,王鵬飛,孫立寧.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(05)
[6]基于零力矩點(diǎn)的四足機(jī)器人非平坦地形下步態(tài)規(guī)劃與控制[J]. 王立鵬,王軍政,趙江波,陳光榮.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]高負(fù)載四足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃與控制[J]. 胡楠,李少遠(yuǎn),黃丹,高峰.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]四足機(jī)器人對(duì)角小跑中機(jī)體翻轉(zhuǎn)分析與姿態(tài)控制[J]. 謝惠祥,尚建忠,羅自榮,薛勇.  機(jī)器人. 2014(06)
[9]四足機(jī)器人對(duì)角小跑動(dòng)態(tài)控制[J]. 謝惠祥,羅自榮,尚建忠.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]面向足式機(jī)器人的新型可調(diào)剛度柔性關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試[J]. 尹鵬,李滿天,郭偉,王鵬飛,孫立寧.  機(jī)器人. 2014(03)

博士論文
[1]液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人柔順及力控制方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 柴匯.山東大學(xué) 2016
[2]復(fù)雜地形環(huán)境中四足機(jī)器人行走方法研究[D]. 張帥帥.山東大學(xué) 2016
[3]四足機(jī)器人主動(dòng)柔順及對(duì)角小跑步態(tài)運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 張國(guó)騰.山東大學(xué) 2016
[4]四足機(jī)器人全向運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法與穩(wěn)定性研究[D]. 常青.北京理工大學(xué) 2016
[5]復(fù)雜地形環(huán)境四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟健.山東大學(xué) 2015
[6]四足機(jī)器人對(duì)角小跑步態(tài)虛擬模型直覺(jué)控制方法研究[D]. 謝惠祥.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[7]液壓四足機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 王立鵬.北京理工大學(xué) 2014
[8]基于SLIP歸約模型的足式機(jī)器人動(dòng)步態(tài)控制研究[D]. 于海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]類豹型四足機(jī)器人高速運(yùn)動(dòng)及其控制方法研究[D]. 王鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]SCalf液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析[D]. 榮學(xué)文.山東大學(xué) 2013

碩士論文
[1]面向高速奔跑足式機(jī)器人關(guān)節(jié)腿結(jié)構(gòu)與變阻抗控制研究[D]. 邴振山.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]四足小象機(jī)器人實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 鄧?yán)杳?上海交通大學(xué) 2014
[3]四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 章忠良.電子科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3340573