基于Trot步态的四足搜救机器人设计

针对四足机器人在运行过程中稳定性较差的问题,设计了一种基于Trot步态的12自由度全肘式四足机器人。首先,建立DH参数坐标系,选定机身平台为基坐标系,并对目标坐标系下的连杆位置坐标进行运动学解算,选定机动性强且运动范围较广的Trot步态;其次,针对搜救场合对腿部构型的需求,完成了机器人的全肘式腿部结构设计,其中髋关节负责侧摆运动,膝关节和踝关节负责俯仰运动;然后,基于Trot步态进行机器人足端轨迹规划,并导入ADAMS软件进行运动仿真分析,给各部件配置合适的参数后,加入各关节的驱动函数。经仿真分析,机器人在多种运动状态下运行平稳,关节输出曲线平滑,站立蹲起时膝关节最大角速度为45(°)/s,前进时整体路线偏移在2.4%以内,足端路线偏移在3.2%以内。最后设计了机器人实物,通过测试机器人的站立、蹲起和前进等动作,验证了所设计四足机器人的稳定性和机动性。