仿青蛙跳躍機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運動綜合.x課件_第1頁
仿青蛙跳躍機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運動綜合.x課件_第2頁
仿青蛙跳躍機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運動綜合.x課件_第3頁
仿青蛙跳躍機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運動綜合.x課件_第4頁
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文檔簡介

仿青蛙跳躍機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運動綜合隨著人類探索地球的深入,在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的勘測任務越來越多,可代替人類在惡劣條件下完成相關(guān)任務的仿生機器人漸漸成為機器人研制的熱點。因而研制一種活動范圍廣、移動能力強、越障能力卓越且避險反應迅速的仿生機器人有著重要的理論研究意義和廣闊的應用前景。本論文以青蛙為研究對象,從機構(gòu)設計與仿真、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計與仿真、性能優(yōu)化設計與仿真三個方面展開研究,旨在設計一種既具有較強越障能力,又具備很好環(huán)境適應性的仿青蛙跳躍機器人。論文主要工作內(nèi)容如下：首先,以青蛙為研究對象,分析其骨骼結(jié)構(gòu)與運動軌跡,建立了機器人的數(shù)學模型,并在MATLAB軟件中對其跳躍階段進行仿真,得到桿件位置的變化與關(guān)節(jié)角度的變化。其次,在整體結(jié)構(gòu)設計方面提出了基于直線軸承的整體M型結(jié)構(gòu),保證了機器人起跳與落地時的穩(wěn)定性；在腿部結(jié)構(gòu)設計方面,以C型柔性簧片將小腿、踝關(guān)節(jié)、腳掌合三為一,在機器人落地時可起到緩沖作用；在傳動結(jié)構(gòu)的設計方面,提出通過凸輪控制跳躍腿的壓縮周期,以實現(xiàn)機器人的連續(xù)跳躍。隨后,應用ADAMS虛擬樣機技術(shù)對機器人進行動力學仿真。仿真結(jié)果顯示,間歇跳躍時的跳躍高度與理論計算基本相符,說明結(jié)構(gòu)設計合理可行。最后,采用現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)分別對齒輪、凸輪及機器人質(zhì)心位置建立優(yōu)化模型并計算。通過對優(yōu)化后模型的仿真分析可知,優(yōu)化后機器人的跳躍高度與連續(xù)跳躍的次數(shù)均有明顯提升,說明優(yōu)化方法行之有效。相關(guān)研究結(jié)果表明,所設計的仿青蛙跳躍機器人結(jié)構(gòu)原理正確,跳躍效果較為理

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