自從波士頓動(dòng)力（Boston Dynamics）的第一代大狗（Big dog）機(jī)器人問世以來,以四足機(jī)器人為代表的多足機(jī)器人逐漸成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。相比其他類型機(jī)器人,四足機(jī)器人體現(xiàn)出許多不可比擬的優(yōu)勢,特別是在特殊復(fù)雜地理環(huán)境中的適應(yīng)能力和實(shí)際應(yīng)用,具有廣闊的科研和商業(yè)價(jià)值。但是目前四足機(jī)器人大多為剛性構(gòu)件組成,在足端裝有彈簧構(gòu)件,來降低與地面的沖擊,沒能發(fā)揮仿生學(xué)的優(yōu)勢。本文基于仿生學(xué)、柔性脊柱、柔性“獵豹腿”的啟發(fā)設(shè)計(jì)了一款具有柔性獵豹腿和柔性脊柱的四足機(jī)器人,為四足機(jī)器人設(shè)計(jì)提供了新的思路。首先,基于仿生學(xué)角度和仿生假肢“獵豹腿”的啟發(fā)設(shè)計(jì)了一款具有14自由度的柔性四足機(jī)器人,機(jī)身設(shè)計(jì)有主動(dòng)柔性脊柱,四條小腿運(yùn)用柔性“獵豹腿”,并用三維建模軟件對機(jī)器人各部件和整體設(shè)計(jì)建模,詳細(xì)說明了各個(gè)組成構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)原理、以及驅(qū)動(dòng)的選擇,并對柔性構(gòu)件進(jìn)行了有限元分析。其次,論文運(yùn)用經(jīng)典D-H法對四足機(jī)器人單腿進(jìn)行了正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及速度分析和加速度分析。在動(dòng)力學(xué)方面,應(yīng)用歐拉-伯努利梁單元模型和有限元方法分析了剛?cè)峄旌贤?并結(jié)合拉格朗日方程對四足機(jī)器人剛?cè)峄旌蠁瓮冗M(jìn)行了詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Raibertrobot進(jìn)入20世紀(jì)80年代，基于電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，把多足機(jī)器人研究推向

人前端裝有5自由度的機(jī)械臂，從其發(fā)布的視頻桌洞，上樓，其機(jī)械臂能夠完成普通的物品拿放足快速起身站立，最值得稱贊的是其靈活的自身動(dòng)，其他身體各部分圍繞機(jī)械臂頭部靈活地任意負(fù)重 14kg。隨后在 2017 年發(fā)布了簡化版的 spo但其自身姿態(tài)動(dòng)作更加流暢。 1.7 spot 圖 1.8 sp

東北石油大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文圖 1.10 MIT cheetah 圖 1.11 MIT cheetah2 圖 1.12 MIT cheetah32013 年瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)發(fā)布了一款柔性四足機(jī)器人 StarlETH，如圖 1.13實(shí)現(xiàn)了快速行走(fast walking)、對角小跑(trotting)、跳躍(bounding)和疾馳(galloping)等步態(tài)。StarlETH 機(jī)身長約 0.6m，總重量 23kg，其負(fù)載可達(dá) 23kg，每條腿具有 3 個(gè)自由度，該款機(jī)器人的最大特點(diǎn)是其柔性化，關(guān)節(jié)處裝有柔順機(jī)構(gòu)，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中腿部能夠存儲和釋放能量，同時(shí)足端點(diǎn)裝有線性彈簧，改善了機(jī)器人足端受力狀況，減緩機(jī)器人所受沖擊，提高了機(jī)器人在復(fù)雜情況的適應(yīng)能力和機(jī)動(dòng)能力[19]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)[J]. 王麗琴,孔博.  山東工業(yè)技術(shù). 2019(08)
[2]下肢外骨骼機(jī)器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張建中,胡化增,張廣浩,李峰.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(29)
[3]直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)農(nóng)用履帶機(jī)器人軌跡跟蹤自適應(yīng)滑�？刂芠J]. 焦俊,陳靖,喬焰,王文周,王謨仕,辜麗川,李鄭濤.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]氣壓驅(qū)動(dòng)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)研究[J]. 費(fèi)燕瓊,龐武,于文博.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(13)
[5]淺談四足機(jī)器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與未來[J]. 朱秋國.  杭州科技. 2017(02)
[6]具有柔性傳動(dòng)能力的氣壓驅(qū)動(dòng)微型管道機(jī)器人[J]. 任立敏,譚益松,殷國成.  液壓與氣動(dòng). 2016(08)
[7]液壓四足機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)節(jié)能[J]. 邵俊鵬,李中奇,孫桂濤,劉艷艷.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]四足機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 孟健,劉進(jìn)長,榮學(xué)文,李貽斌.  科技導(dǎo)報(bào). 2015(21)
[9]BigDog四足機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 丁良宏.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[10]仿尺蠖式氣壓驅(qū)動(dòng)管道清潔機(jī)器人的設(shè)計(jì)[J]. 譚益松,任立敏,張海波.  液壓與氣動(dòng). 2015(03)

博士論文
[1]四足機(jī)器人仿生運(yùn)動(dòng)控制理論與方法的研究[D]. 李華師.北京理工大學(xué) 2014
[2]液壓四足機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 王立鵬.北京理工大學(xué) 2014
[3]SCalf液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析[D]. 榮學(xué)文.山東大學(xué) 2013

碩士論文
[1]可實(shí)現(xiàn)跳躍功能的四足機(jī)器人單腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)建模分析[D]. 宋康康.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 2018
[2]含脊柱關(guān)節(jié)四足機(jī)器人仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及跳躍運(yùn)動(dòng)仿真研究[D]. 董立濤.哈爾濱工程大學(xué) 2014



本文編號：3599906