考虑柔性脚趾的仿袋鼠跳跃机器人落地冲击分析

根据袋鼠的生物结构特性,建立了具有柔性脚趾的仿袋鼠跳跃机器人刚柔混合模型。利用拉格朗日方法建立了机器人在着地阶段的动力学方程。结合实例,应用Matlab7.0分别对柔性脚趾的弹性势能、地面的作用力、躯干质心位移、躯干加速度、踝关节位移以及各关节驱动力矩的变化进行了计算和仿真;并与具有刚性脚趾的仿袋鼠跳跃机器人刚性模型进行了对比分析。结果表明:柔性脚趾减轻了着地时机器人与地面的振动和冲击,提高了跳跃机器人的落地稳定性。

考虑拓扑柔性脚趾的仿袋鼠机器人着地特性分析

根据袋鼠的生物结构特性,建立了具有柔性脚趾的仿袋鼠跳跃机器人刚柔混合模型,并对柔性脚趾结构进行拓扑优化。分别采用拉格朗日法和有限元方法对刚性构件系统和柔性脚趾系统建立子系统动力学模型。结合实例,利用MATLAB进行了计算和仿真,结果表明:采用拓扑柔性脚趾可以实现机器人预期运动的同时,有效缓解地面冲击与振动,降低机器人各关节的驱动力矩,实现脚趾落地能量积蓄和起跳释放的功能,提高机器人的起跳能力和运动平稳性。