仿生六足机器人足部工作空间分析与轨迹规划仿真

作者:雷震宇;辛大欣;华瑾 刊名:国外电子测量技术 上传者:杨群

【摘要】针对建立的仿生六足机器人腿部结构模型,根据D-H参数法描述各关节变量与基础坐标系之间的空间几何关系,采用蒙特卡洛数值法代入机器人正运动学方程分析六足机器人足部的可达工作空间,基于MATLAB平台进行机器人足部工作空间的三维图形仿真。利用多项式在笛卡尔空间对规划路径中的点迹进行插值计算,使之满足机器人足端越障等环境要求,根据运动学逆解求解出该腿各关节的转角的变化曲线,从而将其关节转角变量输入ADAMS中完成机器人预定的轨迹规划行走仿真。仿真结果表明机器人足部工作空间点云图分布均匀,机器人能够完成规划的直线行走,为之后的物理样机设计提供了重要的数据参考。

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中国科技核心期刊国外电子测量技术 DOI:10.19652/ j.cnki.femt.1700645 仿生六足机器人足部工作空间分析与轨迹规划仿真 雷震宇 辛大欣 华 瑾 (西安工业大学电子信息工程学院西安710021) 摘 要:针对建立的仿生六足机器人腿部结构模型,根据 D-H 参数法描述各关节变量与基础坐标系之间的空间几何关系,采用蒙特卡洛数值法代入机器人正运动学方程分析六足机器人足部的可达工作空间,基于 MATLAB平台进行机器人足部工作空间的三维图形仿真。利用多项式在笛卡尔空间对规划路径中的点迹进行插值计算,使之满足机器人足端越障等环境要求,根据运动学逆解求解出该腿各关节的转角的变化曲线,从而将其关节转角变量输入ADAMS中完成机器人预定的轨迹规划行走仿真。仿真结果表明机器人足部工作空间点云图分布均匀,机器人能够完成规划的直线行走,为之后的物理样机设计提供了重要的数据参考。关键词:六足机器人; D-H 参数法;工作空间;轨迹规划;仿真中图分类号:TP242  文献标识码: B  国家标准学科分类代码:510.99   Foot workspace analysis and trajectory planning simulation ofbionic hexapod robot Lei Zhenyu Xin Daxin Hua Jin ( School of Electronic and Information Engineering,Xi’an Technological University,Xi’an 710021,China) Abstract:In view of the leg structure model of the bionic hexapod robot,the spatial geometric relationship between eachjoint variable and the basic coordinate system is described according to the D-H parameter rule,using the Monte Carlonumerical method to calculate the kinematics equation of the robot,represented the manipulated workspace of the hexapdrobot foot,then,the 3Dgraphics of robot foot working  space was simulated based on MATLAB platform.The trajecto-ry of the robot foot in the Cartesian space is fitted by polynomial,in order to satisfy the environment requirements such as obstacle crossing,according to the inverse kinematics solution,the curve of the rotation angle of each joint of the legis solved,and the joint corner variable is input into the ADAMS to complete the robot's scheduled trajector

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