一种新型轮腿四足机器人腿部机构结构参数优化

• 作者: 王晓磊 王雪涛 孙丹丹 李晓丹
• 来源期刊: 机电工程
• 学科: 工学
• 关键词: 轮腿四足机器人 腿部机构 参数优化 遗传算法 工作空间
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 机械设计|Machine Design
• 页码范围: 547-553
• 页数: 7页
• 分类号: TH122|TH242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4551.2022.04.018

摘要

目前对于躯体宽度可变、具有腰关节的轮腿四足机器人的研究相对较少,针对这一问题,提出了一种新型轮腿四足机器人,对该机器人的腿部机构结构参数尺寸进行了优化研究.采用Solidworks软件建立了四足机器人的整机模型及腿部结构模型;对机器人腿部机构进行了运动学分析,推导出了其腿部机构的位置正反解公式,并利用MATLAB对位置正反解公式进行了验证;利用蒙特·卡罗方法求解出了足端工作空间,分析了腿部各结构尺寸参数对足端工作空间的影响规律,并总结出了影响工作空间的主要参数;以工作空间为优化指标,利用遗传算法对其主要结构参数进行了优化.研究结果表明:推导的运动学正反解公式正确;腿部机构的工作空间形状满足机器人行走要求;影响腿部机构空间的主要结构参数是r0、r2、r4、l1;优化后的结构参数使其工作空间体积增大了68％.