液压四足机器人的步态规划研究

被引量 : 0次 | 上传用户:ruinx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地球上一半以上的陆地面积是崎岖不平的山地、丘陵、丛林等复杂地形,现有的轮式机器人及履带式机器人在此复杂环境下很难快速稳定地行走,而仿生四足机器人具有自然界四足哺乳动物灵活的特点,能够在复杂非结构地形环境中稳定快速行走,并完成军民物质运输、救灾救险、野外探险等任务。而步态规划是仿生四足机器人在复杂环境中稳定行走的基础,是其研究领域中的一个重要内容,对机器人适应复杂环境、提高稳定性、降低能耗、提高动态性能等方面都有重要的意义。本课题以实验室自主设计研发的液压四足机器人为研究平台,针对基于机器人模型的步态规划方法进行研究。首先,采用D-H参数法对四足机器人进行运动学模型建立,并针对运动学冗余机器人的逆运动学求解问题,提出基于性能优化函数的扩展雅可比矩阵方法,实现了冗余机器人逆运动学的解析解,并和常用的梯度投影法进行了仿真比较,验证了所提方法的有效性、可行性。为了减小机器人足端落地时的冲击力,研究了一种基于改进的复合摆线的足端轨迹规划方法,避免了机器人抬腿时的急动,减小了机器人腿落地的冲击力度。为实现机器人的匀速运动,提出了一种基于多项式和直线组合的匀速足端轨迹规划方法,并最后通过仿真验证了这两种方法的有效性。针对四足机器人的静步态规划,本文提出了一种直行walk步态规划方法,具有能量消耗低等优点,比较适合平面运动;为了提高稳定裕度,研究了一种基于次优三角形内心的Z形walk步态规划方法,可通过机器人躯干质心调整获得较大的稳定裕度,比较适用于复杂地形中的运动。最后通过MATLAB和ADAMS的联合仿真实现了四足机器人在平面上及斜坡上的walk步态运动,验证了所提算法的有效性。针对机器人动步态规划的研究,首先,结合足端轨迹规划方法,实现了四足机器人在平面上trot步态的稳定行走。为了提高四足机器人在斜坡上行走的稳定性,提出了一种基于机器人足端角度调整的策略,来提高机器人的稳定性。随后又对四足机器人的侧向对角步态规划进行了分析研究,先分析了其水平侧向稳定性,并通过侧向对角步态的仿真实现了机器人侧向对角步态运动。然后针对四足机器人受到侧向冲击后保持稳定的问题,提出了基于足端位置修正的侧向步态调整方法。最后通过MATLAB和ADAMS的联合仿验证了本文所提方法的有效性。本文在最后针对四足机器人的静步态walk步态、动步态trot步态进行了实际样机实验,实验结果验证了所提步态规划算法的有效性和可行性。
其他文献
电力变压器安全可靠地运行是整个供电系统稳定的基础。若设备出现故障,通常会引起局部的或全部的系统设备停止运行,造成严重的断电事故,并会带来巨大的经济损失。因此为了防止变
随着我国经济体制改革的不断深入,中小企业在社会经济中的地位越来越重要。但是当前形势下,中小企业的劳动关系正处于尖锐时期,各种劳动纠纷及冲突对中小企业的发展造成了一定的
政府统计信息资源作为一种社会信息资源,发挥着重要的作用。随着我国经济的发展以及人民对信息服务日益增长的需求,政府信息统计,开发利用都有待进一步提高,从而指导政府进行经济
目的探讨血红蛋白电泳法在β地中海贫血诊断中的应用效果。方法选取2018年4—11月于河南省直第二医院就诊的贫血患者359例为研究对象,所有患者均接受血红蛋白电泳法及聚合酶
企业的核心竞争力来自于优秀的人才,而良好的薪酬管理系统是企业吸引和保留人才的关键。A电厂是一家成立于1935年的热电冷三联供的国营发电企业,承担着广州西部片区的电负荷,且
党的十九大报告提出要"坚持依法治国、依法执政、依法行政共同推进"。当前我国改革进入深水区,社会矛盾和问题交织叠加,正确行使公权力以处理好各种矛盾问题显得尤为重要。对
随着汽车市场竞争的日益激烈,汽车零件产品的综合性能要求越来越高。如何在保证汽车零件各项性能指标优良的条件下快速高效的实现汽车零部件结构的合理布局与减重设计,一直是汽
视觉技术在工业检测和控制领域得到了广泛的应用,目前很多工业生产线上都使用机械手对平台上的产品进行抓取操作,抓取之前先要对工作平面上的产品进行定位,常用的视觉定位方法主
宋琬作为清初的“国朝六大家”之一,研究其诗歌不管是对于搞清楚宋琬的人生经历、心境意绪、创作状况还是对于更加完整地认识明末清初的诗学思潮演变和诗歌发展趋势都具有重
近年来,在经济体制转轨、政府职能转变和社会管理创新的大背景下,税收理念也发生了一定程度的转变,以往传统的税收工作模式已经不能适应新时期税收工作的需要,纳税服务被逐渐提升