四足机器人机械结构设计与最优腿部配置研究

作     者：王亚锋 颉潭成 徐彦伟 黄照翔 WANG Ya-feng;XIE Tan-cheng;XU Yan-wei;HUANG Zhao-xiang

作者机构：河南科技大学机电工程学院洛阳471003 智能数控装备河南省工程实验室洛阳471003 

基　　金：国家自然科学基金(51805151) 河南省高等学校重点科研项目(14B460007) 河南省机械装备先进制造协同创新中心项目 河南省高等学校重点科研项目(21B460004) 

出 版 物：《制造业自动化》 (Manufacturing Automation)

年 卷 期：2022年第44卷第5期

页      码：12-16,200页

摘      要：运动稳定性是机器人研究领域的重点,围绕四足机器人的运动稳定性展开设计研究。首先从仿生学角度出发,根据马腿部的一些特点在SolidWorks中设计四足机器人整机三维结构,使用SolidWorks Simulation的静应力分析部分中的设计洞察模块对所设计的腿部结构进行结构优化;然后,通过ANSYS对四足机器人的腿部结构进行有限元分析,详细了解腿部的受力情况,验证所设计的腿部结构满足受力要求;最后,采用D-H法对四足机器人正、逆运动学分析求解,利用MATLAB计算出足端运动空间,并在ADAMS中进行运动学仿真。仿真结果表明:通过分析机身质心在位移和速度上的变化特点,以及髋关节和膝关节在驱动力矩和关节转角上的变化特点,证明此设计的四足机器人满足运动稳定性的要求,为后期四足机器人物理样机的稳定性实验提供了理论依据。

主 题 词：四足机器人 运动稳定性 结构设计 有限元分析 运动学仿真 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-0134.2022.05.004

馆 藏 号：203111732...