电驱动重载六足机器人关节转速分析方法

为合理匹配电驱动重载六足机器人关节的驱动装置和传动装置,提出一种快速、精确获得关节转速的方法。基于某一关节转动以实现机器人最大步行速度指标,建立该关节转角与机器人最大步行速度指标的数学关系式,研究螃蟹型三角步态下的髋关节和膝关节在最小摆角和最大摆角时的相应输出转速以及蚂蚁型三角步态下的跟关节输出转速,并获得跟关节转角和转速随髋、膝关节夹角的变化趋势。根据ADAMS软件和研制的机器人单腿与样机,进行关节转速的仿真验证和试验分析,分别获得机器人承载平台重心的速度曲线和关节伺服电动机脉冲数曲线。仿真和试验结果表明,机器人关节转速分析方法具有合理性和有效性,能够可靠地应用于重载多足机器人的研制。

山地环境重载六足机器人运动控制分析

为了实现山地环境下重载六足机器人的稳定运动,提出了一种基于A-Star算法的图表搜索步态生成方法。选定六足机器人23种稳定支撑状态,建立支撑状态转换表,依据图表搜索法生成每条足腿从初始状态到目标状态可能的运动状态序列;再结合A-Star算法选定一条从根节点到目标节点的最优路径,以此作为足腿的最终运动状态序列;最后对足端轨迹进行多项式拟合,通过设定轨迹高度和宽度实现跨越不同障碍的能力。结果表明,本文提出算法运行在六足机器人模型上时,测得移动距离平均误差为7.2%,单腿足端运动轨迹的ADAMS仿真曲线过度平滑,能有效减少惯性抖振现象。该研究为山地环境下重载六足机器人的运动控制方法提供了参考。