發(fā)布時間：2022-01-21 08:14

　　自從波士頓動力（Boston Dynamics）的第一代大狗（Big dog）機器人問世以來,以四足機器人為代表的多足機器人逐漸成為機器人研究領域的熱點。相比其他類型機器人,四足機器人體現(xiàn)出許多不可比擬的優(yōu)勢,特別是在特殊復雜地理環(huán)境中的適應能力和實際應用,具有廣闊的科研和商業(yè)價值。但是目前四足機器人大多為剛性構件組成,在足端裝有彈簧構件,來降低與地面的沖擊,沒能發(fā)揮仿生學的優(yōu)勢。本文基于仿生學、柔性脊柱、柔性“獵豹腿”的啟發(fā)設計了一款具有柔性獵豹腿和柔性脊柱的四足機器人,為四足機器人設計提供了新的思路。首先,基于仿生學角度和仿生假肢“獵豹腿”的啟發(fā)設計了一款具有14自由度的柔性四足機器人,機身設計有主動柔性脊柱,四條小腿運用柔性“獵豹腿”,并用三維建模軟件對機器人各部件和整體設計建模,詳細說明了各個組成構件的結構、運動原理、以及驅(qū)動的選擇,并對柔性構件進行了有限元分析。其次,論文運用經(jīng)典D-H法對四足機器人單腿進行了正逆運動學分析以及速度分析和加速度分析。在動力學方面,應用歐拉-伯努利梁單元模型和有限元方法分析了剛?cè)峄旌贤?并結合拉格朗日方程對四足機器人剛?cè)峄旌蠁瓮冗M行了詳細的動力學... 

【文章來源】：東北石油大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Raibertrobot進入20世紀80年代，基于電子和計算機技術的迅猛發(fā)展，把多足機器人研究推向

人前端裝有5自由度的機械臂，從其發(fā)布的視頻桌洞，上樓，其機械臂能夠完成普通的物品拿放足快速起身站立，最值得稱贊的是其靈活的自身動，其他身體各部分圍繞機械臂頭部靈活地任意負重 14kg。隨后在 2017 年發(fā)布了簡化版的 spo但其自身姿態(tài)動作更加流暢。 1.7 spot 圖 1.8 sp

東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文圖 1.10 MIT cheetah 圖 1.11 MIT cheetah2 圖 1.12 MIT cheetah32013 年瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學發(fā)布了一款柔性四足機器人 StarlETH，如圖 1.13實現(xiàn)了快速行走(fast walking)、對角小跑(trotting)、跳躍(bounding)和疾馳(galloping)等步態(tài)。StarlETH 機身長約 0.6m，總重量 23kg，其負載可達 23kg，每條腿具有 3 個自由度，該款機器人的最大特點是其柔性化，關節(jié)處裝有柔順機構，在機器人運動過程中腿部能夠存儲和釋放能量，同時足端點裝有線性彈簧，改善了機器人足端受力狀況，減緩機器人所受沖擊，提高了機器人在復雜情況的適應能力和機動能力[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]淺談純電動汽車驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)[J]. 王麗琴,孔博.  山東工業(yè)技術. 2019(08)
[2]下肢外骨骼機器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張建中,胡化增,張廣浩,李峰.  科技創(chuàng)新與應用. 2018(29)
[3]直流電機驅(qū)動農(nóng)用履帶機器人軌跡跟蹤自適應滑�？刂芠J]. 焦俊,陳靖,喬焰,王文周,王謨仕,辜麗川,李鄭濤.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(04)
[4]氣壓驅(qū)動軟體機器人運動研究[J]. 費燕瓊,龐武,于文博.  機械工程學報. 2017(13)
[5]淺談四足機器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與未來[J]. 朱秋國.  杭州科技. 2017(02)
[6]具有柔性傳動能力的氣壓驅(qū)動微型管道機器人[J]. 任立敏,譚益松,殷國成.  液壓與氣動. 2016(08)
[7]液壓四足機器人關節(jié)驅(qū)動節(jié)能[J]. 邵俊鵬,李中奇,孫桂濤,劉艷艷.  哈爾濱理工大學學報. 2016(02)
[8]四足機器人發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 孟健,劉進長,榮學文,李貽斌.  科技導報. 2015(21)
[9]BigDog四足機器人關鍵技術分析[J]. 丁良宏.  機械工程學報. 2015(07)
[10]仿尺蠖式氣壓驅(qū)動管道清潔機器人的設計[J]. 譚益松,任立敏,張海波.  液壓與氣動. 2015(03)

博士論文
[1]四足機器人仿生運動控制理論與方法的研究[D]. 李華師.北京理工大學 2014
[2]液壓四足機器人驅(qū)動控制與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 王立鵬.北京理工大學 2014
[3]SCalf液壓驅(qū)動四足機器人的機構設計與運動分析[D]. 榮學文.山東大學 2013

碩士論文
[1]可實現(xiàn)跳躍功能的四足機器人單腿結構設計與運動建模分析[D]. 宋康康.鄭州輕工業(yè)學院 2018
[2]含脊柱關節(jié)四足機器人仿生結構設計及跳躍運動仿真研究[D]. 董立濤.哈爾濱工程大學 2014



本文編號：3599906