基于力控制模式的四足仿生机器人的动力学仿真  

Dynamics simulation of quadruped bionic robot based on force control

作　　者：陈培华[1] 曹其新[1] 马宏绪[2] 

机构地区：[1]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240 [2]国防科技大学机电工程与自动化学院,长沙410073

出　　处：《东南大学学报（自然科学版）》2013年第A01期107-111,共5页Journal of Southeast University：Natural Science Edition

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA040801;2012AA041401)

摘　　要：针对四足仿生机器人,研究了基于力控制模式下的四足仿生机器人的动力学仿真实现方法.首先利用虚拟现实建模语言对四足仿生机器人进行仿真模型的建立和有关参数的定义;然后对四足仿生机器人按照空间向量代数建立运动学方程;接着,采用迭代牛顿-欧拉算法对四足仿生机器人进行逆动力学分析,以求得在力控制模式下的动力学仿真所需的各关节驱动扭矩,并建立了基于机器人中间件的动力学仿真系统.最后,通过四足仿生机器人在对角小跑步态下的动力学仿真实验,验证了该方法的有效性和实用性.The realization method of the quadruped bionic robot dynamics simulation based on the force control mode is studied for the quadruped bionic robot.First,virtual reality modeling language（VRML） is used to build the quadruped bionic robot simulation model,and the relevant parameters of the robot are defined.Then the kinematics equations of the quadruped bionic robot are obtained according to the space vector algebra.Recursive Newton-Euler algorithm（RNEA） is used to analyze the inverse dynamics of the robot,in order to achieve the required driving torques of the robot for the dynamics simulation in the force control mode,and the dynamics simulation system based on robot middleware is realized.Finally,through the dynamics simulation experiment of the quadruped bionic robot in trotting gait,the dynamics simulation system based on force control is verified to be effective and practical.

关 键 词：力控制模式 四足仿生机器人 逆动力学 动力学仿真 

分 类 号：U459.2[建筑科学—桥梁与隧道工程]