基于余弦振荡器的四足机器人步态生成与仿真

为实现四足机器人的稳定运动,基于四足机器人对角步态的几何模型,建立余弦振荡器,生成节律运动的上层架构以及上、下层之间的关节映射,得到完整的步态生成策略,并建立四种关节配置形式的机器人虚拟样机模型,进行运动学和动力学仿真。仿真结果表明,基于余弦振荡器的步态生成方法能够满足各种关节配置形式的机器人步态要求,验证了步态生成方法的正确性和普遍适用性,且根据机体波动率的比较,确定前肘后膝式具有更好的稳定性。

基于余弦振荡器的四足机器人trot步态仿真

在四足机器人常见的trot步态行走的研究中,为提高机器人在复杂环境下的适应性,设计了中枢模式发生器运动控制模型。利用余弦函数构建CPG的振荡器,建立了两层的CPG网络模型。第一层由四个具有固定相位差的振荡器分别控制机器人的四个髋关节,第二层通过建立膝髋关节之间的映射关系控制膝关节,实现了四足机器人trot步态直线行走以及跨越沟壑行走。利用SolidWroks软件建立四足机器人三维模型,并导入ADAMS中建立虚拟样机进行动力学仿真,实验结果表明,余弦函数振荡器能够实现四足机器人trot步态行走。