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卢春雷1,刘思宇1,柯景崴1,郭朝1*,王志瑞2,3,党睿娜2,3
LU Chunlei1, LIU Siyu1, KE Jingwei1, GUO Zhao1*, WANG Zhirui2, 3, DANG Ruina2, 3
摘要: 针对四足机器人运动灵活性不足,基于生物脊柱特点设计一种具备两自由度连续型脊柱结构的四足仿生机器人,采用脊柱单元与限位机构融合设计,可保持脊柱45°水平/竖直双轴弯曲能力,通过脊柱-腿足协同提升机器人的运动性能。基于坐标变换与改进的德纳维特-哈滕伯格参数法(Modified Denavit-Hartenberg method, MDH)建立脊柱-腿足协同运动学模型,计算出脊柱可使前腿足端工作空间在水平与竖直方向分别扩展2.0倍和0.91倍。整机测试实验表明:连续型脊柱机器人可实现双轴0°~30°弯曲运动,角度控制最大误差不超过3°;脊柱协同作用使前进转向半径缩减37%,可有效辅助四足机器人转向。bound步态下的实验结果表明,腿足间最短距离为474.7 mm,最远距离达861.6 mm,是体长(586.6 mm)的1.47倍,验证了柔性仿生脊柱在扩展运动空间的优势。
中图分类号: