五连杆足式机器人腿部机构多目标优化算法

作     者：章永年 王美思 吴阳 卢伟 康敏 汪小旵 Zhang Yongnian;Wang Meisi;Wu Yang;Lu Wei;Kang Min;Wang Xiaochan

作者机构：南京农业大学工学院南京210031 

基　　金：国家自然科学基金项目(51405239) 江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20130696) 南京农业大学青年科技创新基金项目(KJ2013042) 南京农业大学人才启动基金项目(Rcqd13-08) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2016年第47卷第10期

页      码：398-404页

摘      要：为了减小腿部转动惯量,提高承载能力,提出了一种电驱式2自由度平面五杆机构的腿部结构。然而杆件尺寸会对机器人性能产生影响,为了得到最优五杆尺寸参数,对腿部运动学和动力学进行分析,建立关节电机峰值力矩、峰值角速度、单个步态周期内总能耗与五杆尺寸参数间的函数关系,构建面向机器人五杆尺寸参数设计的多目标优化模型,采用层次分析法确定各目标决策属性权重,将多目标优化问题转换为单目标优化问题,利用遗传算法得到机器人总体性能最优解。在ADAMS中建立优化前后的机器人腿部模型,进行行走仿真试验,并与理论计算结果进行对比,再根据优化结果进行电机选型,使机器人自重减少7.8%,有利于负载能力和续航能力的提高,从而验证了本文所提算法的正确性和有效性。

主 题 词：五杆机构 机器人腿部 多目标优化 电驱 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 081102[081102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.10.052

馆 藏 号：203208498...