仿青蛙机器人跳跃之力学分析与轨迹优化

• 作者: 任毅豪 郑亮
• 来源期刊: 力学季刊
• 学科: 工学
• 关键词: 仿青蛙机器人 动力学控制 轨迹优化 遗传算法
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 289-295
• 页数: 7页
• 分类号: TP242.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.15959/j.cnki.0254-0053.2017.02.010

摘要

目前,相比传统的轮式机器人,离散性运动的跳跃机器人具有更好的移动性能,得到了广泛的应用.本文从仿生学角度出发,选择具有优秀跳跃性能和合理运动结构的青蛙作为研究对象,建立了平面连杆机构仿青蛙机器人跳跃模型.在该模型的基础上,建立了仿青蛙机器人起跳阶段的运动学和动力学模型,得到了起跳阶段机器人各关节力矩与各关节运动轨迹,质心速度,质心加速度间的关系.结合遗传算法,对机器人在起跳阶段的跳跃轨迹进行了优化.在此基础上,从能量角度出发,对机器人在腾空阶段的跳跃轨迹进行了优化,得到了机器人最佳的跳跃轨迹.结合Matlab仿真分析,验证了方案的正确性和可行性.