为研究在复杂背景条件下,机器人的移动及越过地形障碍的能力,在动物运动的仿生研究及对猫科动物的观察研究的基础上,设计了一种仿猫跳跃机器人跳跃机构。通过驱动电动机提供运动动力,机器人机构具有储存能量、释放能量的功能,从而实现跳跃运动。通过对仿真结果的分析,检验机构是否能够合理地实现跳跃功能。在建立理论模型基础上,对机构的跳跃运动进行MATLAB仿真,以实现模拟猫跳跃的目的。同时通过分析起跳时各关节角度变化,验证起跳姿态与跳跃稳定性的关系。使用ADAMS建立虚拟样机进行跳跃过程仿真,通过对仿真结果分析,验证了所设计机构的可行性。建立仿猫跳跃机器人原理样机并进行跳跃运动仿真分析。结果表明,该仿猫跳跃机器人的机构设计具有可行性,跳跃高度的控制可通过改变起跳位姿和驱动能量实现,从而为跳跃机器人起跳姿态...

基于袋鼠腿部结构设计了一种四连杆跳跃机器人,通过凸轮使四连杆变形以拉伸弹簧存储弹性势能,通过凸轮行程的突变使得拉簧收缩释放能量进行跳跃。在机构原理的基础上设计了实验样机。将样机模型导入动力学分析软件Adams进行了仿真实验,并对制作出来的实体样机进行了实验验证。实验跳跃高度可达两倍身长,拉簧弹性势能利用率为70%。结果验证了四连杆跳跃机构原理样机设计及理论分析的正确性和合理性,并分析了影响跳跃能力的几个主要影响因素,得出结论并给出改进方案。

单腿跳跃机器人系统是一个非线性系统,其是否存在被动周期运动,关系着单腿跳跃机器人是否能以最小能耗实现跳跃运动。文中采用Brute-force方法研究了最简跳跃机器人模型的被动周期运动,但Brute-force方法的最大一个缺点就是其初始条件是手动修改,这种手动修改初始条件的方法具有盲目性,即经过无数次的尝试,才能找到满意的初始条件,效率低下。文中最后提出设想,如果在确定初始条件前采用优化方法,找到合适的初始条件,那么就可以提高效率,避免了盲目性。