针对步行机器人运行中出现振动与关节异响这一现象,采用动力学方法模拟运动副间隙模型的接触状态,分析了含间隙步行机器人的固有频率,避免了计算模态分析方法在仿真分析时会忽略非线性因素的问题。通过瞬态动力学仿真,计算出含间隙步行机器人的位移响应,再经过傅里叶变换,得到频率响应曲线,曲线峰值对应频率即为含间隙步行机器人的固有频率。仿真结果表明,关节间隙的存在会降低步行机器人的各阶固有频率,但间隙不会影响模态振型,1阶振型均为平台与支腿沿X轴的摇摆振动,2阶振型与1阶振型正交,3阶振型均为平台与支腿沿Z轴的扭转振动。

结合足式机器人与轮式机器人的优点,提出了一种基于2(6-UPUR+3P)混联腿的轮足混合式行走机器人构型,并对该机器人进行了运动学建模与仿真分析。基于螺旋理论建立机器人并联腿部单支链的六维运动螺旋系,基于此得到1阶影响系数矩阵,进而推导出6-UPUR并联腿部的运动学模型;提出了机器人机身姿态调整算法,改善了机器人在静态步行步态下机身运动的平稳性;用Matlab算例仿真与Adams仿真对比验证得出运动学模型的正确性,用Adams/Simulink联合仿真验证得出机身姿态调整策略的有效性,为进一步进行轮足混合式行走机器人控制系统的设计奠定基础。