基于ADAMS的仿生六足机器人运动仿真

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1、第29卷第9期计算机仿真2012年9月文章编号:1006－9348(2012)09－0182－05基于ADAMS的仿生六足机器人运动仿真陈波，唐晶晶，姜树海(南京林业大学智能控制与机器人技术研究所，江苏南京210037)摘要:为研究仿生六足机器人的运动，根据六足甲虫的结构特点和运动特征，在不同运动形式下质心的位移、各关节的转矩等参数随时间的变化情况，利用三维建模软件SOLIDWORKS和机械系统动力学仿真软件与ADAMS联合建立仿生六足机器人的仿真模型，并对其进行直行和定点转弯运动仿真分析，通过对所得到的运动学和动力学数，验证了仿生六足机器人

2、结构的合理性和运动的可行性，同时也发现了运动中存在的一些问题，为仿生六足机器人物理样机的研制提供了理论依据。关键词:仿生;机器人;六足;运动学;动力学中图分类号:TP242文献标识码:BKinematicsSimulationofBiomimeticHexapodRobotBasedonADAMSCHENBo，TANGJing－jing，JIANGShu－hai(InstituteofIntelligentControlandRoboticsofNanjingForestryUniversity，NanjingJiangsu210037，Ch

3、ina)ABSTRACT:Inordertostudythemotionofthebiomimetichexapodrobot，accordingtothestructureandmotioncharacteristicsofthesix－leggedbeetle，thesimulatedmodelofthebiomimetichexapodrobotwasbuiltbythree－di-mensionalmodelingsoftwareSOLIDWORKS．Thestraightwalkingandturningbehavioroftheb

4、iomimetichexapodro-botweresimulatedusingmechanicalsystemdynamicsimulationsoftwareADAMS．Thedisplacementofrobot’scenterofmass，torquesofjointsandotherparameterswereanalyzedindifferentmotionforms．Thesimulationstudyindi-catesthatthestructuredesignandmotionplanningarereasonablean

5、dalsotherearesomeproblemsinthedesign．Thestudyprovidessomereferencesforthedesignofthebiomimetichexapodrobotprototypes．KEYWORDS:Biomimetic;Robot;Six－legged;Kinematics;Dynamics1引言错。为方便改进和优化设计，采用全参数化建模软件SOLID-昆虫几乎在所有的环境中都具有灵活的移动能力［1］，同WORKS对仿生六足机器人进行三维实体建模。另一方面，［2］机械系统动力学仿真软件AD

6、AMS由于其系统会自动建立运时它们对于复杂的地形环境也表现出良好的适应能力。基于上述原因越来越多的仿生昆虫技术被应用到了移动机动学和动力学模型，且能极为方便的输出运动学和动力学仿器人的研究和开发当中。仿生六足机器人设计的初衷便是真结果，已经被越来越多的用于机器人的优化设计和运动仿［4，5，6，7，8］［9，10］模拟六足纲昆虫的结构特征和性能特征，使所研制的机器人真。BernhardKlaassen等早在2000年时就已经达到机动灵活和高效稳定的目的［3］。不难看出，研究六足昆利用ADAMS对仿生步行机器人SCORPION进行运动仿真优虫的运

7、动规律、各个关节处的力矩、足部与地面的接触力等化。他们的经验表明:ADAMS仿真平台的应用对于仿生机问题对仿生六足机器人的结构设计及运动控制具有重要的器人的研究和开发具有积极地促进作用。指导意义。以六足甲虫为研究对象，简化了六足纲昆虫的模型，包机器人的研究开发过程中需要频繁地改变设计，同时又括驱体和腿部部件，根据各个部件的空间位置，在三维建模需要进行大量的实验，理想的仿真模型应能满足建模简捷、软件SOLIDWORKS中将各个部件有序连接组装成仿生六足机器人模型，并在机械系统动力学仿真软件ADAMS中对模模型逼真和便于调整等特点，通常所用的Vi

8、sualBasic、Open-gl等软件工具需要进行大量的计算和编程工作，并且极易出型添加约束、接触和驱动，最后对模型进行仿真分析。基金项目:南京林业大学引进高层次