三肢体机器人行走步态规划研究.pdfVIP

机械设计 与制造 第7期 l64 Machinery Design Manufacture 2013年 7月 三肢体机器人行走步态规划研究 樊继壮 ．一，李立毅 ，赵 杰 (1．哈尔滨工业大学 电气工程及 自动化学院，黑龙汀 哈尔滨 150080； 2．哈尔滨T业大学 机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙汀 哈尔滨 l50080) 摘 要：针对一种新型采用三腿机构形式的永磁吸附肢体机器人，其所具有的蠕动、翻转 以及交叉三种行走步态可分别 用于不同的工作场景。对机器人的三种运动步态进行了运动规划研究，为了降低机器人行走步态规划的复杂性，采用 “合 二为一”的策略，将机器人动作一致的两侧肢体作为一个肢体来规划，得到了具体的机器人运动规划算法、在此基础上， 采用MATLAB软件进行了机器人行走步态运动仿真，仿真结果表明，机器人在采用三种步态行走时，各运动关节具有很 好的运动连续性和平稳性，为后续运动控制系统的设计奠定了基础。 关键词：三肢体仿生机器人；步态规划；步态优化；qi真 中图分类号：THl6 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)07—0164—04 ResearchontheWalkingGaitoftheThree-LimbRobot FANJi-zhuang一，LILi—yi，ZHAOJie (1．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology，HeilongjiangHarbin 150080，China； 2．StateKeyLaboratoryofRoboticsndSystem．HarbinInstituteofTechnology．HeilongjiangHarbin 150080 China) Abstract：Threewalkinggaitsofwrigglywalking．overturnwalkingandcrosswalkinginnnewthree—limbpermanentmagtwt adsorptionrobotCna beappliedin,dffierentworkingconditions．Thekinematicplnaningresearchonthethreengits埘 conducteInordertosimplfiytheproblem．f strateg)of tw‘o珊one’wo25employedtotreatthetwolaterallimbsthatmove synchronously OSonelimb，nad apractical walkinggaitalgorithm WO$derived，based onwhich，therobotwalkingg 拈 simulationswerecarriedOutusingMATLAB．Theresultsshowthat robothadcontinuota~nadstablewalking 如bythethree g如，whichlaythefoundationofdesignofthefurthermotioncontrolsystem． KeyW ords：Three-LimbBionicRobot；GaitPlanning；GaitOptimization；Simulation 1引言 的正确性 。 肢体机器人是在对四足动物和六腿昆虫进行功能仿生研究 2机器人本体结构 的基础上提出的一种新型机器人。该类机器人采用腿、臂机构融 机器人的结构，如罔 1所示。共具有9个运动关节，其中肢 合一体化设计的方法，为解决 目前移动操作机器人由于腿 、臂机 体2、3机