隨著足式機器人在反恐防爆等涉及國家安全,以及在山地作業(yè)等涉及民生應用的需求日益迫切,對其高速運動能力、高負載能力等的要求日益提高。然而,當前仿生足式機器人這些方面的能力,與相應的生物相比,還存在顯著的差距。大量的研究表明,這與兩者的腿部剛度在運動過程的變化機理的差異關系密切。為此,本文在生物學研究成果的基礎上,構建仿生物的腿部剛度模型（兩段腿J曲線彈簧模型,TSLJCS模型）,并深入開展該模型剛度及其對高速、高負載運動的作用機理的研究,據(jù)此進一步開展基于該模型剛度機械腿運動能力的仿真驗證及樣機剛度的可控性驗證等問題的研究,以期提高足式機器人的高速和高負載運動能力,為高性能機械腿設計提供理論基礎和技術支撐。論文首先對機械腿和仿生基礎模型的剛度及其對高速、高負載運動的影響程度、關系及作用等的研究進行調研與分析。在此基礎上,以兩段腿為研究對象,提出和構建了一種仿生物的腿部剛度模型——TSLJCS模型,并利用曲線插值法,建立了此模型虛擬腿的壓力—壓縮量曲線方程。研究發(fā)現(xiàn),該模型虛擬腿的無量綱壓力—壓縮量曲線對初始關節(jié)角變化敏感,而對大小腿段比例不敏感。其次,通過腿部剛度仿生研究以及對SLIP（... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

生物和機械腿的虛擬腿彈簧示意圖

Rugged-RHex的“C”形機械腿

圖 1-2 Rugged-RHex 的“C”形機械腿 圖 1-3 特定形狀結構的機械腿樣機③ 在三段腿的機械腿中，根據(jù)機械腿的構型，能夠劃分為旋轉關節(jié)伸縮關節(jié)機械腿和純旋轉關節(jié)機械腿。在旋轉關節(jié)伸縮關節(jié)機械腿中，典型機械腿構型是：膝關節(jié)為串聯(lián)旋轉關節(jié)

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于力反饋的液壓足式機器人主/被動柔順性控制[J]. 柯賢鋒,王軍政,何玉東,汪首坤,趙江波.  機械工程學報. 2017(01)
[4]液壓足式機器人單腿等效模型的柔順性彈跳研究[J]. 何玉東,王軍政,汪首坤,柯賢鋒.  北京理工大學學報. 2016(08)
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[8]四足機器人對角小跑中機體翻轉分析與姿態(tài)控制[J]. 謝惠祥,尚建忠,羅自榮,薛勇.  機器人. 2014(06)
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博士論文
[1]液壓驅動四足機器人柔順及力控制方法的研究與實現(xiàn)[D]. 柴匯.山東大學 2016
[2]復雜地形環(huán)境中四足機器人行走方法研究[D]. 張帥帥.山東大學 2016
[3]四足機器人主動柔順及對角小跑步態(tài)運動控制研究[D]. 張國騰.山東大學 2016
[4]四足機器人全向運動規(guī)劃方法與穩(wěn)定性研究[D]. 常青.北京理工大學 2016
[5]復雜地形環(huán)境四足機器人運動控制方法研究與實現(xiàn)[D]. 孟健.山東大學 2015
[6]四足機器人對角小跑步態(tài)虛擬模型直覺控制方法研究[D]. 謝惠祥.國防科學技術大學 2015
[7]液壓四足機器人驅動控制與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 王立鵬.北京理工大學 2014
[8]基于SLIP歸約模型的足式機器人動步態(tài)控制研究[D]. 于海濤.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[9]類豹型四足機器人高速運動及其控制方法研究[D]. 王鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[10]SCalf液壓驅動四足機器人的機構設計與運動分析[D]. 榮學文.山東大學 2013

碩士論文
[1]面向高速奔跑足式機器人關節(jié)腿結構與變阻抗控制研究[D]. 邴振山.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]四足小象機器人實時控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 鄧黎明.上海交通大學 2014
[3]四足機器人運動學及動力學研究[D]. 章忠良.電子科技大學 2012



本文編號：3340573