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在多足机器人研究领域,高速、高效和高机动性一直是研究者追求的目标。目前多足机器人多采用全伺服的串联式腿机构,因此能够实现灵活的足端轨迹和具备良好的机动性,然而由于驱动器运转方向切换的频繁性限制了效率和步频的提高;采用曲柄连杆机构的多足机器人能够依靠常速驱动获得高速和高效的运动,但由于缺乏伺服自由度而缺乏足端轨迹的柔性,进而限制了机器人的机动性。混合输入机构作为同时拥有常速旋转驱动和伺服驱动的多自由度连杆机构,即能够通过常速旋转驱动获得较快的速度和较高效率,又能够通过伺服驱动实现足端轨迹的柔性。本文围绕以混合输入机构为腿机构的混合输入型多足移动机构的设计和实验,开展了混合输入机构基础理论、混合输入腿机构设计、混合输入型多足移动机构的仿真和实验等方面的研究,主要研究内容及成果如下:(1)通过开展混合输入五连杆机构末端轨迹的分析,提出了实现光滑轨迹时伺服输入的必要条件,即伺服输入导数连续;探讨了再现轨迹与常速和伺服输入的驱动函数的关系,提出了混合输入机构曲线轨迹再现的充要条件,即曲线轨迹的等效时间参量关于时间变量的位置方程存在且单调,并给出了数值化充要条件判据的流程以提高该充要条件适应性;利用数值化判据对圆和正方形轨迹进行了轨迹再现规划并在双曲柄构型的混合输入五杆机构上进行了实验验证,实验结果的误差较小,验证了数值化轨迹再现方法的可行性。(2)在连杆机构杆组理论的基础上,利用杆组组合的方法进行了双节腿模型的单曲柄六连杆和八连杆腿机构的构型综合,为混合输入腿机构的设计提供了大量的构型基础;通过Stephenson-Ⅲ型六连杆机构足端轨迹分析,设计了包含常速旋转驱动和直线伺服驱动的双自由度混合输入七连杆腿机构,该机构具有较小的占空比并且在直线伺服下可以实现足端轨迹的上下调整;通过Jansen八连杆机构进行足端轨迹分析,设计了包含常速旋转驱动和直线伺服驱动的双自由度混合输入十一连杆腿机构,该机构能够在直线伺服过程中能够保持足端轨迹底部的水平性和高度不变,始终符合GDA原理,保持高效行走性能。(3)在混合输入七连杆腿机构的基础上,设计了具有模块化腿机构的混合输入型四足移动机构,并进行了混合输入四足转弯步态的虚拟样机仿真,仿真结果显示混合输入四足移动机构在伺服调节下能够实现动态的转弯运动;针对包含直线伺服驱动的混合输入机构,提出了一种基于线性插值的足端轨迹数值规划方法,并对直线、大跨距三角形和四边形以及椭圆足端轨迹的进行了再现规划和实验,实验结果的误差较小,验证了该轨迹规划方法的可行性;研究了弧形弹簧足底对四足移动机构行走性能的影响,结果显示弧形足底能够很好的减少常速电机的峰值电流。(4)基于混合输入十一连杆腿机构,搭建了左右对称的混合输入型六足移动机构;通过不同伺服调节量下足端轨迹的分析,提出了基于左右腿差动伺服调节的转弯机制,即利用支撑足转换时差所导致的二足和四足支撑期间的足端速度差实现混合输入六足的阶梯型转弯;开展了混合输入六足的转弯步态的虚拟样机仿真研究,仿真中的中心轨迹近似于圆,且俯仰角、翻滚角和中心起伏等都非常小,表明转弯步态的平稳性;通过仿真定量分析了曲柄转速、左右腿伺服调节量等步态参数和左右腿间距、前后腿间距等结构参数对转弯步态性能影响,为混合输入型六足的设计提供了技术参数;设计了基于手动伺服的混合输入型六足移动机构实验样机并开展了转弯步态的实验,实验和仿真结果趋势一致,验证了转弯机制的正确性和仿真定量分析的可行性。