文档介绍：Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Mechanical and Electrical Engineering Gait Design and Simulationof Quadruped Robot withHydraulic Drive Based on Virtual Prototype Technology A Thesis in Mechanical Design and Theory By Zhuang Ming Advised by Professor Dai Zhen-dong Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree ofMaster ofEngineering March, 2012 承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外, 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名: 日期: 南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘要四足机器人作为足式机器人的一个重要分支,是当前足式机器人的研究热点。四足机器人可以通过选择合适的落地点,既能以静态步行方式实现非结构环境下的行走,又能以动态步行方式实现高速行走,体现了四足机器人对地面的良好适应性。基于这一特点,四足机器人在野外作业、军事应用、科教娱乐等方面有很好的应用前景,近年来成为机器人领域的研究热点之一。因此,开展该方面的研究具备广阔的应用前景和社会意义。本文首先介绍了国内外四足机器人的研究进展。然后论述了足式机器人结构设计的相关理论。基于对四足动物的观察以及国内外四足机器人结构设计的研究,介绍了四足机器人的结构设计和技术特点。对机器人腿部关节机构进行正向与逆向运动学分析,推导了机器人单腿处于摆动相时的运动学方程。针对液压驱动四足机器人传动关系复杂的特点,提出了一种在 ,分别规划了一组机器人能够稳定运动的对角步态和三角步态,在ADAMS中对机器人模型进行动力学仿真和分析,验证了机器人结构设计合理性和步态规划的可行性,为液压缸型号选择、发动机型号选择提供选型依据。对机器人步态参数进行研究,对组合摆线、偏置椭圆两种不同足端轨迹进行仿真研究,比较了不同足端轨迹下机器人动力学特性的不同。改变步态周期T,迈腿幅度S 0,分别进行步态仿真,分析了步态参数对于机器人运动稳定性的影响,比较了机器人在不同步幅、不同周期下机器人的运动特性。建立了机器人的拉格朗日动力学方程,对机器人运动过程中的能量消耗进行了分析,为优化机器人整体运动能力和动力学性能奠定基础。关键词:四足机器人;液压驱动;步态规划;动力学仿真;ADAMS 基于虚拟样机技术的液压驱动四足机器人步态规划与仿真 ii ABSTRACT The quadruped robotis an important branch of the leggedrobotandit is a research focus of advanced robot. The quadruped robotcan walk on theunstructured environmentsin a static walk way orwalk high-speedly in a dynamic walk way by selecting the suitable landing reflectsgood adaptabilityfor the on this characteristic,The quadruped robothas a wide development prospect on the field operations,military applications,entertainment,science and carry out this research have a big social significance. Firstly, both the foreign and dom