机械CAD/CAM在仿壁虎机器人步态规划中的应用  

作　　者：吕雪 周敬勇[1] 

机构地区：[1]合肥职业技术学院机电工程学院,安徽合肥230601

出　　处：《南方农机》2024年第1期144-147,156,共5页

基　　金：安徽省2020年省级质量工程项目(2020MOOC451);安徽省2020年省级示范课项目(2020SJJXSFK2119);2022年合肥职业技术学院自然科学研究资助项目(2022Akyjj19)。

摘　　要：【目的】提高擦窗机器人的各项能力,例如任意角度下的攀爬能力、越障能力,改变传统机器人的移动方式,使其在三维空间中能做无障碍运动。【方法】课题组以壁虎的四足运动为灵感,利用机械CAD/CAM中的UG软件模拟仿壁虎机器人结构,进行步态规划与结构设计。通过研究受力情况,推导了仿壁虎机器人真空吸盘式四足的四杆机构尺寸及吸盘大小,绘制了其结构设计图并说明了其运行轨迹与运行方式。通过Postbuilder创建后处理,进行全面测试与仿真,确保无误后加工其组件。【结果】计算得出,一个周期内的大腿步进距离为89.83 mm,小腿步进距离为3.11 mm。所以,一个周期内单腿总步进距离为92.94 mm。据此采用自上而下的建模方案,在仿真中设置了装配方式、连接方式、驱动方式,并利用余弦函数来控制腿部的运动轨迹。【结论】本设计较好地模拟了壁虎的运动,在后续研究中,会继续关注机器人尾巴的动态运行轨迹,以期使机器人在微重力下可以通过尾巴来调节自身姿态,使仿壁虎机器人的运动更加灵活。

关 键 词：仿壁虎机器人 步态分析 运动仿真 机械CAD/CAM 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]