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机械科学与技术2025年第09期:蛇形机器人多步态动力学建模与分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杜雪林;周灿;刘颖;易文慧;邹家华;

单位:湖南工学院智能制造与机械工程学院;

摘要:针对蛇形机器人的多步态动力学分析问题,建立了其二维和三维运动的动力学仿真模型。利用所研制的11个两自由度正交关节蛇形机器人,建立其蜿蜒运动的动力学理论模型,并借助于SolidWorks和Adams建立其蜿蜒、蠕动和翻滚等步态的动力学仿真模型。特别地,考虑翻滚运动可能出现的关节运动干涉问题,采用step函数实现了翻滚运动关节角度的输入。动力学分析结果表明,在3个步态中,翻滚步态下的关节扭矩幅值最大,蠕动步态次之,蜿蜒步态最小,翻滚运动时要及时调整机器人姿态来避免关节运动干涉。蛇形机器人多步态的动力学研究能够为其步态规划、关节电机选型和运动控制提供参考和指导。

关键词:蛇形机器人;;动力学分析;;蜿蜒步态;;蠕动步态;;翻滚步态;;运动干涉

基金资助:湖南省自然科学基金项目(2023JJ50099,2023JJ30208);; 湖南省大学生创新训练项目(S202311528153,S202511528251X)