新型四足步行机器人的腿机构设计.pdf

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1、机械设计与制造第3期38MachineryDesign&Manufacture2010年3月文章编号：1001—3997(2010)03—0038—03新型四足步行机器人的腿机构设计卢坤媛王吉岱李庆雷云云(山东工业职业学院机电工程系，淄博256414)(。山东科技大学机械电子工程学院，青岛266510)TheIegmechanismdesignofanewquadrupedwalkingrobotLUKun—yuan．WANGJi-dai2,LIQing2,LEIYun-yun(ShangdongIndustryVocationalCollege，Zibo256414

2、，China)(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266510，China)：【摘要】结合腿部机构的典型姿态，规划了四足机器人的合理步态。依据设计参数，运用三维模型：÷软件UG建立了四足机器人的三维实体模型，导入ADAMS中添加约束和动力，进行运动仿真。仿真试验；?结果表明机构运动中腿部所受冲击力过大，因此进行机构方案改进，重新设计了小腿机构。改进的机构试?验表明，四足机器人的腿部受力明显得到了改善，从而机构的设计得到了

3、优化。关键词：四足步行机器人；虚拟仿真；腿机构设计【Abstract】Combiningtheseveraltypicalposturesofthenewpassivelegmechanicalstructure，thegaitoftherobotisplanned．Accordingtothedesignparameters，thesimulationrobotmodelisdesignedwithUGsoftwoleandthemodelisputintothesoftwareofADAMS．Afteraddedrestrictionanddynamics，the

4、kinematicssimulationiscarriedout．hisfoundbysimulationanalyisisthattheimpactforceexertedon：ther。6legisSObigthatthecrUSscreneedbeimprove．Thenthecrs打Mcmreisredesigne：Simulationresuhsindicatethattheimpactofthenewstructureobviouslyreduced，thenthelegmechanism；designofthequadrupedrobotisoptimi

5、zed．Keywords：Quadrupedwalkingrobot；Virtualsimulation；Structuraldesignoflegmechanism中图分类号：TH12，TP24文献标识码：A1亩日lJ言吾需而要露在仕平整瓮地甩面删决速述稳侣定疋行门走疋，’而。且需而要贾具备甘自日主土完兀成臌跨崂越咫各甘种四足步行机器人要在复杂的自然环境下完成作业任务，不仅障碍的能力。为此，四足步行机器人的机械本体结构直接影响着★来稿Et期：2009—05—01●_，_．‘·●·-●·．●·．●-．●·．●·．●·-●·t●·．●_．●_．●，．●·-●-．．-．．

6、-'_．-·．．I．．．．·．．．．．．·．．．·．．-·．．．·_．-·．．¨．．·．．．．．．II·．．．Il●_．．‘-·●·．．．．●_．_．．‘●·-t．·II--．-·●··倾角刚度在车轮上跳过程中均有提高，如图6所示。使悬架刚度4．85E+005l——佐传茸I和侧倾角刚度的降低趋势有所改善。4，675E+005jf3O目4．5E+00525眈扰制E＼／l＼I4．325E+00520fVf一1．5415E+005l_05O一25025500．5一O．O、、c-0．5-50-25OZ55O轮跳距离(mm)图5外倾角优化前后对比曲线熏蓁一5结论(1)运用ADA

7、MS／CAR对某微型客车的麦弗逊式前悬架进行了多体动力学建模和仿真，并考虑了弹簧、减震器、橡胶衬套的物理杼l生，得出了前轮主要定位参数、悬架刚度、侧倾角刚度的运动学和动力学规律。(2)利用ADAMS／Insight试验发现：通过合理调节下摆臂与车体联接点的z方向坐标和转向拉杆与转向器联接点的z方向坐标值，可以有效改善各项不合理参数，达到优化设计的目的。(3)通过虚拟样机试验和优化设计的方法，可以有效的对汽车产品的开发设计进行性能的检验，并提出有效的优化结果指导设计，可以大大缩短产品的开发周期。第3期卢坤媛等：新型四足步行机器人的腿机构设计39步行机器