摘要
随着科技进步，机器人技术得以飞速发展并备受人们关注。机器人从初期的仅能简单行走，到现在能够承担起各种复杂环境下任务作业，在经过了几十年的发展，其在未来还有更广泛的应用前景。本文从仿生学入手对四足机器人的结构进行设计,再依次进行了运动学与动力学研究、步态与足端轨迹规划。根据四足机器人常用的稳定性研究理论，建立四足机器人的稳定性评价标准，并建立机械控制联合仿真平台，对四足机器人的对角小跑步态仿真。主要研究内容如下: 依据仿生学对四足哺乳动物身体构造进行分析，并设计四足机器人的整体结构、确定腿部结构参数和布置方式。选择驱动方式与电机型号，并对各部分组件进行设计与说明。在运动学分析时，首先使用了D-H参数法建立四足机器人简化模型并定义各坐标系。正运动学将足端位姿坐标系与机身坐标系联系起来，再通过逆运动学反解出腿部各关节角度。在动力学分析时，使用拉格朗日法作为分析方法，将四足机器人腿部简化为单腿双连杆结构作为动力学分析模型，最后得到动力学方程式。 通过仿真软件Adams来配置虚拟样机模型，进而搭建四足机器人机械控制联合仿真平台。对四足机器人的步态各种参数概念解释说明，并基于摆线轨迹对足端轨迹规划，进而重新规划一种无冲击与突变的足端复合摆线轨迹。对四足机器人静步态和动步态的稳定性的判断方法进行研究，对静态步态和动步态的稳定性进行判断。四足机器人对角小跑步态仿真设置后，并对仿真结果分析研究。
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