大型仿生机械恐龙结构设计及控制系统研究

admin · 发表于 2022-8-27 22:21:54

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雅宝题库解析：
足式机器人属于仿生机器人的范畴，它们主要是模仿动物使用四肢进行运动。足式机器人有轮式机器人无法比拟的优越性，其环境的适应能力很强，能够在各种复杂的地面条件下工作。因此，开展四足机器人相关技术的研究具有重大的现实意义。未来，四足机器人必将在军事运输、抢险、救灾、反恐、娱乐等方面发挥极其重要的作用。本文主要是研发一款仿三角龙的大型机械四足机器人，针对课题研究的需要我们开展了其相关技术的研究，主要内容包括以下几个方面：首先，分析了三角龙的结构特点，并根据课题的研究目标，设计了具有17个关节的四足机器人的整体结构方案。并且根据机器人的受力情况，确定了机器人的驱动方式和关节传动方式。其次，结合四足机器人的三维模型的比例特点，设计了基于静稳定性原理的爬行步态和基于动稳定性原理的对角小跑步态，并完成了步态的规划。借助于虚拟样机仿真软件ADAMS对四足机器人进行了步态的仿真，得到了机器人的运动轨迹和运动效果。再次，根据17个关节的特点我们设计了基于CANopen总线的分布式控制系统，并介绍了基于CANopen的运动控制器的原理和使用。最后，根据四足机器人的结构设计制造了恐龙机器人的实验样机，在此样机上完成了CANopen总线的成功组网，并且完成了爬行步态的实验。实验结果表明了结构设计的合理性，同时验证了基于静稳定性原理的爬行步态的规划的合理性。本课题所完成的研究对将来开展四足机器人的研发具有较高的指导价值，尤其对开展大尺寸、大质量的四足机器人的设计能够提供一定的理论和实践支持。

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