基于蜘蛛步足液压驱动原理解析的仿生多足机器人研究

发布时间：2021-06-06 21:05

　　多足步行机器人具有较强的机动性和适应不平地面的能力,可满足军事侦察、资源探勘以及抢险救灾等多种用途需求,它的驱动方式分为液压驱动、气压驱动、电气驱动等多种形式,其中液压驱动具有可以输出大驱动力和力矩、结构简单紧凑、定位精度高等优势,但是又普遍存在效率和功率密度低等缺点。为解决以上问题,本文依托教育部装备联合基金（6141A02022614）,目的是从蜘蛛的液压驱动机理解析出发,研制出一款高功率密度、高效率的液压驱动六足机器人。本文的主要研究内容如下:首先,以海南捕鸟蛛作为仿生研究对象。采用自主设计的测试方法对蜘蛛步足上的femur–patella段液压驱动关节进行内部流动规律研究,进而获取了该驱动关节的关节角度-体积特性曲线。基于该曲线变化规律,使用MATLAB软件构造了计算公式,这为进一步探究蜘蛛液压驱动机理以及能量传递的过程做了铺垫。其次,根据蜘蛛步足的生理结构与驱动原理,创新设计了一种仿蜘蛛一体化双向运动关节,其高度复制了步足的功能。蜘蛛步足利用淋巴液压力和肌肉力的拮抗作用来进行驱动,因此为了模仿蜘蛛腿内的淋巴液的作用,将关节的撑开通过液压力推动活塞实现。同时为了模仿蜘蛛腿内肌肉... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蜘蛛液压传动机理吉林大学的盛闯[12]从蜘蛛的内部特征研究出发，结合步足内部淋巴液流道，从计算流体力学的角度对蜘蛛步足的驱动机理进行了一定程度的探索，提出了一

液压弹性驱动器

液压射流驱动机器手

【参考文献】：
期刊论文
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[3]八足仿蟹机器人行走稳定性分析[J]. 王立权,王海龙,陈曦,许俊伟,任梦轩.  中南大学学报(自然科学版). 2014(10)
[4]六足机器人HITCR-Ⅰ的研制及步行实验[J]. 赵杰,张赫,刘玉斌,陈甫.  华南理工大学学报(自然科学版). 2012(12)
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博士论文
[1]多足步行机器人运动及力规划研究[D]. 王新杰.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]重载液压六足机器人的单腿设计及仿真分析[D]. 高靖.吉林大学 2017
[2]六足移动机器人的仿生机构设计与运动学分析[D]. 陈媛.河北工业大学 2015
[3]六足仿蜘蛛机器人样机研制及步行机理研究[D]. 于欣龙.哈尔滨工程大学 2013
[4]多足步行机器人步态规划及控制系统的研究[D]. 宣奇波.杭州电子科技大学 2013
[5]六足机器人非结构化环境下的摆动腿运动规划与控制研究[D]. 陈杰.哈尔滨工业大学 2012
[6]六足仿生机器人结构优化设计及其位姿控制策略研究[D]. 刘海清.哈尔滨工业大学 2012
[7]基于非线性振子的CPG步态生成器及其运动控制方法研究[D]. 于海涛.哈尔滨工业大学 2009



本文编号：3215140