连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析

提出了一种四足机器人腿部的连续电驱动(即电机整周转动驱动腿部实现摆转跨步动作)方案,设计了一种具有由切比雪夫机构、五杆机构组成的2自由度双曲柄复合连杆机构的机器人腿部结构.分析了动物的足端轨迹特性,采用轨迹圆滑、无突变、导数连续的椭圆曲线规划了机器人足端运动轨迹.以规划的足端轨迹再现为优化目标,采用遗传算法与fmincon函数内点法计算得到了腿部机构杆长的最佳尺寸.在此基础上,建立了机器人仿真模型,通过Adams仿真分析了机器人腿部机构的足端运动特性,并研制了腿部结构性能测试平台.完成了单腿足端运动轨迹跟踪实验,验证了腿部结构设计方案的可行性.