一种弹性足式机器人腿部结构设计与分析

摘要：

针对足式机器人在实现奔跑、跳跃等极限运动时,腿部会受到地面较大反向冲击力的问题,使用仿生学方法以猫科动物腿部骨骼肌系统为仿生对象,通过引入变刚度弹性杆件对闭链连杆机构进行优化设计,设计一种结构简单、能够有效储存地面反向冲击力并将其转化为运动时动能的足式机器人腿部机构;建立数学模型,对变刚度弹性元件进行定量分析,并采用矢量回路法对连杆机构进行运动学分析;建立优化前后两种单腿机构的虚拟样机,使用MATLAB软件设计控制系统,并应用ADAMS对虚拟样机进行行走、跳跃仿真,对优化前后两种腿部机构进行对比实验;在此基础上搭建实物样机,并进行实验验证.实验结果表明:所提出的足式机器人腿部结构具备可实现性,能够将来自地面的冲击力转化为运动的动能,提升足式机器人的跳跃高度.

关键词：足式机器人、仿生腿、弹性连杆机构、运动学仿真

所属期刊栏目：51

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;北京市属高校基本科研业务费专项;北京建筑大学研究生创新项目;北京市建筑安全监测工程技术研究中心研究基金

在线出版日期：2023-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：78-86