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基于虛擬樣機技術(shù)的四足機器人靜態(tài)穩定步態(tài)規劃
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

(1.北京理工大學(xué) 機械與車(chē)輛學(xué)院,北京 100081;2.北京理工大學(xué) 機電學(xué)院,北京 100081; ;3.北京理工大學(xué) 光電學(xué)院,北京 100081)

作者簡(jiǎn)介:

韓寶玲(1957),女,教授,博士研究生導師,主要從事特種機器人技術(shù)、計算機圖形學(xué)方向的研究。[FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

×××部重點(diǎn)預研項目(2011~2015年度)。


Static Gait Planning of Quadruped Robot Based on Virtual Prototype Technology
Author:
Affiliation:

1.School of Mechanical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China; ;2.School of Mechatronical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China; ;3.School of Optoelectronics,Beijing Institute of Technology,Beijing 10081,China

Fund Project:

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    摘要:

    針對現有技術(shù)文獻中廣泛使用的多種靜態(tài)穩定步態(tài)中速度穩定性與穩定裕度不可兼得的通病,在隨動(dòng)質(zhì)心的靜態(tài)步態(tài)基礎上,利用參數化坐標變換矩陣方法規劃出一種四足機器人前進(jìn)過(guò)程中質(zhì)心以曲線(xiàn)軌跡移動(dòng)的靜態(tài)步態(tài)方法,使該步態(tài)方法以連續性速度運動(dòng)的過(guò)程中保證一定穩定裕度;通過(guò)D-H法求得四足機器人的逆運動(dòng)學(xué)坐標變換矩陣,分別在三維空間中對四足機器人的四組足端軌跡方程進(jìn)行規劃,并帶入MATLAB軟件后以逆運動(dòng)學(xué)方程計算出關(guān)節夾角驅動(dòng)方程,利用步態(tài)規劃圖求出機器人四條腿各自對應的夾角驅動(dòng)方程以及機體質(zhì)心軌跡方程;最后在MSC.ADAMS軟件中建立四足機器人虛擬樣機并對規劃的步態(tài)進(jìn)行虛擬仿真,仿真結果驗證了該步態(tài)對提升四足機器人對于速度連續性以及穩定裕度的提升。

    Abstract:

    To solve the problem existed in relative essays that static gait planning methods can’t embrace enough stability margin and velocity continuity simultaneously,a new static gait which the centroid of quadruped robot move along curved line was planned based on a widely used static gait. The new static gait can move in continuous velocity with enough stability margin. After establishing kinematic model of the quadruped robot by using D-H method,the parametric coordinate transformation matrices were derived and the foot motion trajectories of four legs could be solved in three-dimensional space. Joint angle equation were solved by computing in MATLAB software. Finally,the virtual prototype of quadruped robot was built in MSC.ADAMS and simulation of the new static gait was completed. The result of simulation proved that the new static gait can improve stability of quadruped robot’s movements and velocity continuity effectively. 

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

韓寶玲,宋明輝,羅慶生,張天.基于虛擬樣機技術(shù)的四足機器人靜態(tài)穩定步態(tài)規劃計算機測量與控制[J].,2015,23(7):2363-2365, 2370.

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