开题报告四足行走小车的设计

来源:互联网 编辑: 张倩 手机版

四足行走小车的设计一、课题背景1.1 课题来源

我的课题《四足行走小车的设计》的来源即导师所给,参考当前足式机器人的火热研究,所确定的适合本科毕业生的课题。 1.2实际应用价值

根据调查,在地球上近一半的地面不适合于传统的轮式或履带式车辆行走,但是一般多足动物却能在这些地方行动自如。因此,足式小车与轮式及履带式小车相比具有独特的优势。足式小车对崎岖路面具有很好的适应能力,足式小车的立足点是离散的点,可以调整姿态在可能到达的地面上选择最优的支撑点。足式小车还具有主动隔振能力,允许机身运动轨迹和足式运动轨迹解耦。尽管地面高低不平,足式小车仍然可以相当平稳地行走。因此足式小车受到各国研究人员的普遍重视,已经成为机器人研究中一个引人注目的研究领域。

四足行走小车被认为是最佳的足式小车的形式,四足交替行走小车比两足行走承小车载能力强、稳定性好,同时又比六足、八足行走小车结构简单、易于控制。二、国内外研究现状

目前国内四足步行机器有一种是通过多杆机构的创意组合来达到模仿马匹的行走动作的机构基于仿生机构原理设计,具有不同于一般轮式交通工具的特点,能够跨越障碍;对于该机器的研究为复杂步行机器人的设计奠定了基础,从仿生设计的角度出发,对真马的腿部骨骼、步态、足部轨迹、重心补偿特性进行了分析总结;

采用几何解法,把空间几何问题分解成若干个平面几何问题,给出各个关节角给定量的计算方法。然后对运动学正、逆问题以及工作空间进行了计算机仿真以及实验研究,实验结果表明了该方法的正确性。

研究者们对四足机器人行走过程的仿真分析,建立了四足机器人的三维软件模型,导入仿真软件ADAMS中,通过加入约束和动力分析,以一定形式的步态分析实现了机器人在平面上的行走。并以机器狗模型为例子分析了稳定性以及在行走过程中各部分动作产生的影响,为研究智能化玩具程序开发和四足机器人提供借鉴。[2]

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