四足磁吸附爬壁机器人稳定性与动力学分析

• 作者: 吕志忠 汪维杰 陈金鹏 姚茂江 林清宽 张成维
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 四足机器人 稳定性 动力学 运动学 虚功原理 关节驱动力 优化 冗余驱动
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 429-435
• 页数: 7页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.202011031

摘要

动力学分析是机器人评估运动性能以及实施运动控制的关键,由于四足爬壁机器人的多运动链结构和闭链约束,运动学分析较为困难.为此,本文提出以虚功原理求解四足磁吸附爬壁机器人的稳定性与动力学.求解动力学方程,利用优化理论设计驱动力二次规划方法,通过最小功率原则计算关节驱动力,并验证其合理性.设计仿真实验,通过PID控制,采用Matlab与ADAMS联合仿真.仿真结果表明:该控制方案具有较高的跟踪性能和控制精度,负载在350 N及以下时,机器人不会发生滑移,并验证了冗余驱动下驱动力求解的正确性.