仿生四足机器人设计及运动学足端受力分析

平 稳 和 收 敛 会 产 生 不 利 影 响 。为 解 决 上 述 问 题 ， 分 析 德 国牧 羊 犬 骨 骼 结 构 ， 通 过 图 像 处 理 和 分 析 手 段 获 取 牧 羊 犬
对 角 小 跑 步 态 运 动 中 四肢 各 关 节 的运 动 规 律 ， 设 计 一 款 四足 机 器 人 。该 机 器 人 足 端 具 有 转 化 足 端 与地 面 刚 性 接 触 为 柔 性 接 触 的 机 构 。根 据 正 运 动 学 和 逆 运 动 学 理 论 分 析 模 型 足 端 工 作 空 间 。将 仿 真 获 得 的 受 力 曲 线 与 实 际 受 力 曲线进行对 比， 结果表明 ， 运 动 控 制 函 数 和 柔 性 机 构 更 有 助 于 四足 机 器 人 的运 动 平 稳 。 关 键 词 ：四足 机 器 人 ； 轨迹 ； 变化规律 ； 机械结构 ； 摆 动 角 度
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中 文 引用 格 式 ： 常 同立 ， 刘学哲 ， 顾 听岑 ， 等． 仿生 四足机 器人设 计 及运 动学 足端 受力 分析 ［ Ｊ ］ ． 计算 机 工程 ， ２ ０ １ ７ ，
４ ３（ ４） ： ２ ９ ２ — ２ ９ ７ ．
英 文 引用 格 式 ： Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｔ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ， Ｌ ｉ ｕ Ｘｕ ｅ ｚ ｈ ｅ ， Ｇｕ Ｘｉ ｎ ｃ ｅ ｎ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｂｉ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｑｕ ａ ｄ ｒ ｕ ｐ ｅ ｄ Ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ
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文献标志码： Ａ
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ４ ２
仿 生 四足 机 器 人 设 计 及 运 动 学 足 端 受 力 分 析
常 同立 ， 刘 学哲 ， 顾 昕岑 ， 郭 志 鹏
（ 东 北 林 业 大 学 机 电工 程 学 院 ， 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘
要 ：仿 生 四足 机 器 人 腿 部 结 构 设 计 与 生 物 腿 部 实 际结 构存 在 差 异 ， 足 端 与 地 面 的 刚 性 接 触 力 对 于 控 制 其 运 动
第４ ３卷 第 ４期
Ｖｏ １ ． ４ ３ ・计算 Nhomakorabea机
工
程
２ ０ １ ７年 ４月
Ａｐ ｒ ｉ ｌ ２ ０１ ７
Ｎ ｏ． ４
Ｃｏ ｍｐ ｕｔ ｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
开发 研 究与 工程应 用 ・
文章编号： １ ０ ０ ０ － ３ ４ ２ ８ （ ２ ０ １ ７ ｝ ０ ４ － ０ ２ ９ ２ ０ － ６
Ｆｏ ｏ ｔ Ｅｎｄ ｗｉ ｔ ｈ Ｋｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ
ＣＨＡＮ Ｇ Ｔｏ ｎｇ ｌ ｉ ， ＬＩ Ｕ Ｘｕ ｅ ｚ ｈ ｅ， ＧＵ Ｘｉ ｎ ｃ ｅ ｎ， ＧＵ Ｏ Ｚｈ ｉ ｐ ｅ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ４ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）