目前足式機(jī)器人主要有兩種驅(qū)動方式,一種是液壓驅(qū)動,優(yōu)點(diǎn)是動力大、承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好,適用于室外復(fù)雜的環(huán)境;另一種是靠電池驅(qū)動,優(yōu)點(diǎn)是清潔、靈活、噪音小,適用于室內(nèi)和太空中,但電池的耐久性是一個很大的問題,還沒有太好的方法去增加電池的儲電量。目前研究已經(jīng)證明脊柱關(guān)節(jié)可以提高四足機(jī)器人的速度、穩(wěn)定性和能量利用效率,但對脊柱本身性能的研究卻非常少。本文主要研究電池驅(qū)動的含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人,分析了跳躍步態(tài)下含脊柱含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的能量利用效率,通過改變步態(tài)參數(shù)和脊柱剛度來提高機(jī)器人的能量利用效率,降低四足機(jī)器人整體的能量消耗,增加機(jī)器人的續(xù)航能力。本文首先分析了含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的跳躍步態(tài),對步態(tài)參數(shù)進(jìn)行了分析,得到了跳躍步態(tài)的相位圖。依據(jù)仿生學(xué)原理,根據(jù)獵豹的骨骼形態(tài),建立了含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的簡化模型,得到了機(jī)器人的動力學(xué)方程,同時推導(dǎo)了機(jī)器人在跳躍步態(tài)各個階段下的能量狀態(tài)方程。其次,研究了步態(tài)參數(shù)對含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人能量利用效率的影響。對含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的步態(tài)進(jìn)行了規(guī)劃,得到了機(jī)器人足端運(yùn)動軌跡,分析了機(jī)器人腿部在站立階段和擺動階段的能量消耗,得到了步態(tài)參數(shù)和含脊柱關(guān)節(jié)... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、意義以及目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 四足機(jī)器人的運(yùn)動步態(tài)研究
        1.2.2 四足哺乳動物中脊柱的作用
        1.2.3 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的研究
        1.2.4 剛度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
    1.3 本論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的跳躍步態(tài)和動力學(xué)方程
    2.1 引言
    2.2 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的跳躍步態(tài)
        2.2.1 四足機(jī)器人的跳躍步態(tài)
        2.2.2 步態(tài)參數(shù)的分析
    2.3 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的簡化模型及分析
    2.4 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人的動力學(xué)方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 步態(tài)參數(shù)對含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人能量利用效率的影響
    3.1 引言
    3.2 步態(tài)規(guī)劃
    3.3 機(jī)器人腿部建模及分析
    3.4 能量消耗分析與步態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.5 步態(tài)參數(shù)基于Adams的仿真實(shí)驗(yàn)
        3.5.1 仿真環(huán)境
        3.5.2 仿真試驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 脊柱剛度對含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人能量利用效率的影響
    4.1 引言
    4.2 脊柱關(guān)節(jié)受力狀態(tài)方程
    4.3 脊柱剛度對能耗的影響
    4.4 脊柱剛度基于Adams的仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人相關(guān)實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人實(shí)物樣機(jī)設(shè)計(jì)
        5.2.1 機(jī)器人實(shí)物樣機(jī)腿部設(shè)計(jì)
        5.2.2 機(jī)器人實(shí)物樣機(jī)脊柱關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)
        5.2.3 機(jī)器人實(shí)物樣機(jī)總體結(jié)構(gòu)
    5.3 實(shí)驗(yàn)控制方法
    5.4 實(shí)驗(yàn)平臺
    5.5 含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人實(shí)驗(yàn)
        5.5.1 步態(tài)參數(shù)對能量消耗實(shí)驗(yàn)
        5.5.2 脊柱剛度對能量消耗實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3657889