仿猫腿部跳跃机构设计与仿真分析

简介

为研究在复杂背景条件下,机器人的移动及越过地形障碍的能力,在动物运动的仿生研究及对猫科动物的观察研究的基础上,设计了一种仿猫跳跃机器人跳跃机构。通过驱动电动机提供运动动力,机器人机构具有储存能量、释放能量的功能,从而实现跳跃运动。通过对仿真结果的分析,检验机构是否能够合理地实现跳跃功能。在建立理论模型基础上,对机构的跳跃运动进行MATLAB仿真,以实现模拟猫跳跃的目的。同时通过分析起跳时各关节角度变化,验证起跳姿态与跳跃稳定性的关系。使用ADAMS建立虚拟样机进行跳跃过程仿真,通过对仿真结果分析,验证了所设计机构的可行性。建立仿猫跳跃机器人原理样机并进行跳跃运动仿真分析。结果表明,该仿猫跳跃机器人的机构设计具有可行性,跳跃高度的控制可通过改变起跳位姿和驱动能量实现,从而为跳跃机器人起跳姿态及仿生机器人研究提供了一种方案。