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题名基于弹簧负载倒立摆模型的闭链弹性仿生腿设计
被引量：4
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作者
姚燕安
徐小景
武建昫
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机构
北京交通大学机械电子与控制工程学院
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出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2019年第4期36-42,共7页
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文摘
基于弹簧负载倒立摆(SLIP)模型的结构特性,提出一种面向高速奔跑的新型仿生闭链弹性腿结构。以猎豹的腿部骨骼肌肉系统为仿生对象,基于Stephensen-Ⅲ型连杆机构的构型进行演化设计,在腿部杆件结构中加入弹簧,并引入两杆三副,构建一种符合SLIP模型结构和弹性特性的八杆十副腿部机构。基于闭环矢量法对腿部机构进行运动学分析,采用对称弯月形曲线作为期望足端轨迹,提出一种将机构尺度综合分为腿部骨骼尺寸设计与曲柄摇杆尺寸优化的设计方法,得到了满足期望足端轨迹的结构尺寸。进一步采用拉格朗日动力学方程描述单腿足端地面反作用力与驱动力之间的关系。应用Adams软件建立动力学仿真模型,进行质心速度、质心垂直位移、弹簧变形量等仿真分析。经构型设计、运动学分析、动力学仿真和结构设计,验证了该新型闭链弹性仿生腿可实现快速的奔跑步态。
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关键词
SLIP模型
仿生腿
闭链连杆机构
弹性腿
动力学分析
奔跑步态
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Keywords
SLIP model
bionic leg
closed-chain linkage mechanism
elastic leg
dynamic analysis
running gait
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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