仿婴猴单腿弹跳机器人结构设计与实现

针对弹跳仿生机器人存在的主要问题,结合婴猴体型小且具有平稳暴发弹跳的特点,提出了一种仿婴猴单腿弹跳机器人,对其主要结构和控制系统进行了设计。通过分析婴猴的腿部结构,基于Stephenson六杆机构原理,设计了一种仿婴猴机器人腿部的平面八连杆机构,并对其轨迹进行优化,获得了具有最佳弹跳能力的杆长参数;对机器人弹跳的3个方向进行控制调整,利用双闭环反馈控制系统实现了机器人在起跳、腾空、落地时姿态的稳定;最后,建立了机器人的实物验证模型,整个机械装置质量为395.5 g,整体高度为250 mm。实验结果表明,该仿生单腿机器人可实现连续稳定的跳跃,最高弹跳速度可达20 m/s,弹跳高度为100 mm时的响应时间为0.1 s。

气动弹跳腿垂直方向稳定跳跃研究

对气动弹跳腿的运动过程进行了理论分析和仿真研究,提出触地阶段利用气缸上下腔压力差将弹跳腿带离地面的控制策略,减小了能量损耗.提出腾空阶段基于能量调节的控制策略,增强了腿部系统的稳定性.分析了气动弹跳腿腾空阶段设定气缸活塞位置对其跳跃高度和机身质心的影响,丰富了跳跃高度的调节方式.设计了气动弹跳腿垂直跳跃试验台,验证了仿真结果的正确性.

单足弹跳机器人弹跳机构设计与弹跳动力学分析

为了阐明弹跳机器人弹跳运动,包括弹跳的必要条件、弹跳高度等,基于仿生学原理、通过模仿青蛙的跳跃,本文设计并制作了一种结构简单、新颖的弹跳机构.通过将其简化成双质量弹簧模型,得出其能实现跳跃时弹簧所需储存的最小能量.在此基础上进一步推导出双质量弹簧系统在空中阶段质心和底座重心运动的规律.仿真结果表明,弹跳腿所能储存的能量超过其跳起的必要条件,从而进一步说明该设计是可行的.

一种仿蛙单足弹跳机器人弹跳设计与动力学分析

当前,弹跳机器人有着广泛的应用前景,提高其弹跳性能是一个值得探讨的课题。设计并分析了一种仿青蛙跳跃的弹跳腿。将其简化为双质量弹簧模型,得出了其跳起的必要条件及在空中运动状态的动力学方程。仿真结果表明,该弹跳腿的设计是可行的。