仿生機(jī)器蟹機(jī)構(gòu)模型及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文圍繞研制一臺(tái)以河蟹為生物原形的多足仿生機(jī)器人這一目標(biāo)，對(duì)機(jī)器人機(jī)構(gòu)本體設(shè)計(jì)、幾何模型的建立、模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的搭建等進(jìn)行了研究。 首先，在建立機(jī)器蟹生物模型的基礎(chǔ)上，綜合分析了常見的多足步行機(jī)器人關(guān)節(jié)形式和驅(qū)動(dòng)方式?？偨Y(jié)以往設(shè)計(jì)中的缺陷，并綜合考慮多足機(jī)器人靈活性要求，設(shè)計(jì)了機(jī)器蟹本體結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行了機(jī)構(gòu)分析。 其次，闡述了機(jī)器蟹步行的特點(diǎn)，建立了單腿步行足的幾何模型，運(yùn)用D-H坐標(biāo)法得到其運(yùn)

2、動(dòng)學(xué)的正反解。對(duì)著地腿與地面形成的并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，運(yùn)用并聯(lián)機(jī)構(gòu)影響系數(shù)的分析方法，得到身體平臺(tái)的速度與各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角速度之間的關(guān)系式。同時(shí)，用Matlab中的Simulink模塊對(duì)身體平臺(tái)穩(wěn)定橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，并對(duì)前行時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了分析。用牛頓歐拉公式和Morison公式對(duì)單腿步行足在水中受力情況做了分析。對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)的占空系數(shù)及其靜態(tài)穩(wěn)定性區(qū)域的判定問題進(jìn)行了討論。 此外，根據(jù)機(jī)器蟹控制性能的總體要求，制定了