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新型下肢外骨骼机器人动力学仿真

作者: 邓斌 赵英朋 来源:机械设计与制造 日期: 2025-02-11 人气:72
新型下肢外骨骼机器人动力学仿真
人体躯干能够根据负载重量而自适应调节前倾角度,有利于人体对下肢外骨骼的控制和人机系统行走稳定性。当超出一定负重时,躯干前倾困难。设计一种新型髋背结构,利用负重重量增加躯干前倾角度。首先分析人体步态,方便仿真时施加约束和驱动等元素;然后将人体简化为七杆模型,用Kane方法建立动力学方程,减少中间变量,提高计算效率;最后通过Adams进行动力学仿真验证。仿真得到的结果表明承载负重之后,髋背机构能使人体躯干前倾更加省力,人机系统重心位置相比于之前接近稳定区域,并且系统重心比之前有所降低,进一步保证系统稳定。

混联双平台错动式六足机器人步态分析及轨迹规划

作者: 王春臻 李瑞琴 柴超 王志浩 樊文龙 来源:机械传动 日期: 2025-01-17 人气:184
混联双平台错动式六足机器人步态分析及轨迹规划
提出了一种基于R&(2-UPU/2-RPR)混联机构的新型混联双平台错动式六足机器人,并对该机器人进行了结构设计。该六足机器人依靠2-UPU/2-RPR并联机构上、下两个平台的相互错动产生行走动作,其并联机构同时被用作连接两组3条腿的机身,从而使得该机器人能够以较少的驱动实现“3+3”的步态行走;该六足机器人的机身与载物平台以相对转动结构串联,可实现零半径360°灵活转弯。基于RPY变换矩阵求得了并联机构的位置逆解;通过分析该六足机器人腿部的相互干涉约束和驱动约束,得到了机器人的最大步长、在1个间歇周期中单次转动的最大零半径转角和运动轨迹曲线;分析了该六足机器人在平地行走和爬台阶时的步态;对其载重量进行的有限元分析结果证明,该六足机器人能够代替挑夫在崎岖山路上载物行走,具有广泛的应用前景。

一种多模式4-UPU机构的步态分析与仿真

作者: 丁兵 张春燕 平安 于新悦 来源:机械传动 日期: 2025-01-16 人气:79
一种多模式4-UPU机构的步态分析与仿真
为适应多种环境需求,提出一种具有串并联切换功能的新型多模式机构。该机构可根据实际工况改变自身的结构约束,从而形成不同的模式,以提高机构的运动适应性。利用螺旋理论对机构的自由度进行分析,并描述了各模式的切换策略;对机构各模式步态进行分析,运用Adams软件对机构步态进行仿真实验,验证了步态的可行性。最后,对机构进行实体建模并讨论了机构的实用性。

四足轮腿式移动机器人的步态分析及轨迹规划

作者: 李清 赵立婷 丰玉玺 刘荣帅 张鹏 来源:机械传动 日期: 2025-01-14 人气:65
四足轮腿式移动机器人的步态分析及轨迹规划
针对外星复杂的地表环境,基于2-UPS/(S+SPR)R闭环并联机构,设计了一种四足轮腿式移动机器人。通过对比机器人在运动过程中的稳定裕度与重心调整量得到最优步态,利用ZMP法衡量了机器人在静步态下的稳定性,并用改进的复合摆线法规划了足端的运动轨迹。在整个运动过程中,机械腿运动平稳,速度、加速度变化较为平滑,不会出现对机械腿造成损坏的较强冲击;且在抬腿和着地瞬间,速度、加速度均为0,不会对机身产生冲击。分析结果表明,该四足轮腿式移动机器人运动灵活且平稳,适用于外太空的探测。

液压驱动四足机器人步态规划和运动控制

作者: 殷勇华 卞新高 陆卫丽 来源:机电工程 日期: 2023-07-12 人气:58
液压驱动四足机器人步态规划和运动控制
针对液压缸运动加速度突变影响四足机器人运动平稳性的问题,对液压缸的加减速控制方法进行了分析,对液压缸的运动平稳性和特性等方面进行了研究,提出了7次位移曲线控制方法作为液压缸的位移控制规律。根据运动稳定裕量原则规划了四足机器人的直行步态,保证三足支撑机体时稳定裕量为75 mm。利用ADAMS仿真软件对所设计步态进行了仿真,分析对比了步态的运动学量、动力学量和位移控制规律的运动特征曲线,验证了步态的可行性。在四足机器人原理样机上进行了实验调试,并将试验与仿真结果进行了比较。研究结果表明,机器人能够根据规划的步态完成多个循环的稳定行走,通过7次位移曲线的应用提高了机身在整个行走过程中的平稳性。

基于步态加速度的步态分析研究

作者: 刘蓉 黄璐 李少伟 刘毅 来源:传感技术学报 日期: 2023-03-07 人气:2
基于步态加速度的步态分析研究
介绍了基于加速度传感器的便携式步态数据采集模块的设计方案。重点分析了步态加速度信号的特征,以及利用步态加速度的无偏自相关特性提取步态参数方法,并通过分析、对比人单步(左、右脚步)与步态周期间的相关系数,实现了步态对称性的评估。

海洋平台导管架清洗机器人步态研究

作者: 张建新 张兴会 王仲民 张志利 来源:机械设计与制造 日期: 2021-04-23 人气:59
海洋平台导管架清洗机器人步态研究
针对海洋平台导管架结构的复杂性与工作环境的特殊性,研制了一种8自由度的海洋平台导管架清洗机器人,该清洗机器人具有沿导管架空间进行攀爬及定位功能,通过夹持机构携带高压水射流喷枪来实施对导管架的清洗。基于该清洗机器人的构型特征与机器人动力学原理,采用大功率关节分时单步驱动与小功率关节多轴联动相结合的控制策略,进行了机器人在导管架上的运动规划。利用Matlab语言对清洗机器人在导管架上的行走步态进行了仿真,详细分析了机器人在攀爬过程中各关节的扭矩与功率间的变化关系。

一种可重构多模式步滚移动机器人

作者: 刘香玉 张春燕 谢明娟 倪聪 李茂生 宛宇 来源:机械传动 日期: 2021-03-29 人气:111
一种可重构多模式步滚移动机器人
为适应多重复杂地形环境的需求,提出了一种新型的具有行走、变形和滚动能力的可重构多模式移动机器人,该机器人可以根据地形改变不同的运动模式,提高了对非结构化地形的运动适应性。利用螺旋理论找出机构在各运动模式下的奇异位,并对机构在各运动模式下移动可行性进行分析。运用ADAMS软件对多重特征地形进行了仿真试验,结果表明,该机构在步态、稳定性、多环境适应能力等方面有明显的优势,最后样机试验也验证了各运动模式的可行性。

双足步行机器人纵向关节规划

作者: 陈娜 卢威 来源:机械工程师 日期: 2021-02-19 人气:122
双足步行机器人纵向关节规划
采用离线法,对关节运动进行规划。通过多次实验观察,以及对机器人相对稳定的行走姿态分析,最后确定出从起步到止步5s时间步行阶段的各步态。
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