基于仿生学的四足机器人本体结构研究

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1、万方数据论文题目：基于仿生学的四足机器人本体结构研究作者姓名：垂瞳领域名称：扭擅王猩指导教师：王壹垡副指导教师：夔金宝论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：入学时间：至壁量垄生蛆研究方向：担掏剑堑皇扭墨厶赵职称：熬援职称：直级王墨娅至Q曼垒刍E量且至Q曼垒生鱼且2目万方数据RESEARCHOFQUADRUPEDROBOTBODYSTRUCTUREBASEDoNBIoNICSADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegr

2、eeofM[ASTERoFENGINEEmNGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyWangXiaoSupervisor：ProfessorWangJidaiCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringMay2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。工程硕士生签名：王砌

3、日期：铷孵钥AFFIRM【ATIoNIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology，iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge·Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificati

4、onatanyotheracademicinstitute．Signature：工虞)Date：锄缘f万方数据山东科技大学工程硕士学位论文摘要四足机器人能够代替人类在复杂环境下进行工作，减轻人的体力劳动，因此，四足机器人的研究工作越来越重要。本文以犬类的骨骼结构为研究对象，结合仿生学对四足机器人展开研究，旨在得到一种新型的四足机器人结构，并对其进行分析。在对四足机器人国内外发展现状的分析、调研基础上，基于犬类的骨骼结构，本文采用仿生学的知识，对犬类的腿部结构进行分析，设计出一种新型的犬类仿生机构，

5、对机构的运动规律进行了分析，得到了机器人的腿部尺寸，设计出了四足机器人的腿部结构，并对仿生四足机器人的整体机械结构进行了设计。本文在对四足机器人的机构进行研究的基础上，采用指数积的方法对其正运动学进行了求解，得到了足部落脚点的姿态；采用拉格朗日力学方法，对机器人建立动力学方程；在机器人的关节空间中采用五次多项式插值对其足部运动轨迹进行规划，得到了满足机器人稳定行走的足部运动轨迹，有效的足部运行轨迹有利于机器人的有效控制。本文对机器人的整体结构进行了详细的设计，在三维绘图软件中建立了机器人的虚拟样机

6、，并对虚拟样机的各个极限位置姿态进行检查，确保模型没有干涉现象。将三维样机模型导入分析软件ADAMS中，对其添加约束和驱动，分析机器人的行走状态以及各个腿部的速度、加速度与时间的关系和关节受力情况，以便于对本机器人进行优化创新。基于本四足机器人的整体机构设计。制作了试验样机，并对本样机的运动性能进行测试，测试结果显示理论与实践相一致。关键词s仿生，四足机器人，运动学，足部轨迹规划，动力学万方数据山东科技大学工程硕士学位论文摘要ABSTRACTQuadrupedrobotcanreplacetheh

7、umanworkincomplexenvironmentandreducethephysicallabor,therefore，researchonquadrupedrobotismoreandmoreimportant．Inthispaper,usetheskeletalstructureofdo昏astheresearchobject，andcombiningw确bioniconresearchofquadrupedrobot，toobtainan删structureofquadrupedro

8、bot，andanalysisit．Intheanalysisandthedevelopmentstatusofthequadrupedrobotathomeandabroadonthebasisofresearch，theskeletalstruetttreofdogsbasedonthebionics，knowledgethestructurechart,designakindofcaninebionicmechanismofscalingbasedontheprinciple