四足仿生机器人斜面行走的运动研究

以岩羊为仿生对象,开发出一款适用于山地行走的四足机器人,重点研究其斜面运动。首先对三段式的腿部结构进行运动学建模,然后对机器人的斜面直线行走做出规划,最后进行仿真验证。仿真结果表明,机器人可以在斜面上保持连续平稳地运动;给出了一种通过控制身体俯仰角来实现斜面连续平稳运动的方法,为四足机器人实现山地环境的运动提供了参考。

仿生岩羊四足机器人的设计和步态仿真研究

岩羊是最好的攀岩动物之一,可以在陡峭的悬崖上奔跑或者休息。为了复制岩羊卓越的运动性能,提出了一种新型的四足机器人设计方案,同时选择中央模式发生器(CPG)作为运动控制器。一系列的仿真实验用于验证文中所提出的机械设计和运动控制方法的可行性和优越性,结果表明含有减震悬架的机器人可以极大地减小地面冲击力和关节峰值扭矩;刚度可变的设计可以增加对环境的适应性和运动的稳定性;同时在开环控制下具有跨越障碍物和斜坡攀爬能力。另外,还实现了三种典型步态的运动,体现了机器人具有静态稳定性和动态稳定性。该研究对于开发用于山地攀爬的四足机器人具有参考意义。