仿生双足水上行走机器人行走机构的运动学分析及参数化设计.pdfVIP

机械设计与制造 第2期 190 Machinery Design Manufacture 2013年 2月 仿生双足水上行走机器人行走机构的运动学 分析及参数化设计 曹 凯II2，徐林森 ，沈惠平 ，魏鲜明s (1，常州大学 机械工程学院，江苏 常州 213016；2．中国科学院 合肥物质科学研究院，江苏 常州 213164； 3．中国科技大学 信息科学技术学院，安徽 合肥 230031) 摘 要：设计了仿生双足水上行走机器人行走机构，通过运动学分析导出了两脚掌质心的运动轨迹方程、速度及加速度 方程；以模拟蛇怪蜥蜴脚掌的运动轨迹为目标，以脚杆与水平面的夹角曲线作为 目标进行参数化设计，通过软件分析得 到了各部分杆长变化对脚杆与水平面的夹角的影响，经过分析影响因素的敏感度，对机构进行参数化设计。最后对参数 化设计的机构进行仿真分析，仿真结果表明，该仿生机构脚杆的运动能够满足蛇怪蜥蜴脚掌的运动轨迹。 关键词：仿生；运动学；参数化 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)02—0190—04 KinematicsAnalysisandParametricDesignofaWalkingMechanism ofBionicBipedWate卜WalkingRobot CAOKai一，XU lin—sen，SHENHui—ping，WEIXian—uring 【1．ChangzhouUniversity，JiangsuChanghZOU213016，China；2．InstituteofAdvancedManufacturingTechnologyHefeiInstitute ofPhysicalScience，ChineseAcademyofScience，JiangsuChangzhou213164，China；3．UniversityofScienceandTechnoloyg ofChina，AnhuiHefei230031，China) Abstract：Awalkingmechanismofbionicbipedwater-walkingrobotisdesigneeducingtheequationsofthelocation， velocity，nadaccelerationoftwo，eetmasssportsCenter．Tosimulatethefoottrajectoryofbasilsiklizard’s，thefootrodand thehorizontalplnaenagleCurve taken∞theobjectiveofpraameterdesign．nadtheinfluencesofthefootrodbarlength chnagetothefootridandthehorziontalplnaenaglesinaalyzedthroughthesoftware．Thewalkingmechanismsiparametric designedbyanalyzingtheinfluentialfactorsofsensitivity．Finallytheparametricdesingedmechansimissimulated，nadthe simulationresultsshowthatthemo口e mofthisbionicwalkingmechanismC03tmeetthebasilisklizards o￡trajecotry． KeyW ords：Bionic；Kinematics；ParametricDesign 1引言 型，把脚掌与水平面的夹角作为 目标，进行参数化设计，使脚掌拍