基于Serpenoid曲线的多关节仿生机器人设计与实验测试

根据生物蛇骨架模型,利用Solidworks软件三维建模,设计包括头部、身部和尾部关节3部分的仿生蛇关节结构;进行冯米斯应力(Von Mises)分析,判断身部关节应力分布情况;进行Sim运动仿真,分析Serpenoid曲线中α、β参数对机器人运动的影响。采用3D打印技术制作实物样机,对样机模型A、B进行运动步态实验,分析蜿蜒运动时摩擦机理对步态效率的影响,使其完好地展示蜿蜒运动形态以及转弯、蜷缩和潜伏等动作。通过结构设计、运动仿真、加工制作,进行运动步态分析与调整,使设计外形符合自然界蛇的体骨结构、运动姿态完全近似蛇类运动形态。