毕业论文（设计）基于solidworks跳跃机器人腿部机构模型建立及运动仿真

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1、基于solidworks跳跃机器人腿部机构模型建立及运动仿真摘要:基于对青蛙生物特征和跳跃运动机理的分析，对复杂的关节、骨骼结构进行简化，提出了一种面向跳跃运动的机构模型，并进行仿青蛙跳跃机器人设计。机器人前肢简化为一个主动肩关节和一个被动肘关节，后肢采用五杆机构作为腿部主体，并增加脚掌和被动附拓关节以保证跳跃和着陆时的稳定性，骸关节具有后摆和外摆两个自由度以调整跳跃的姿态、方向和轨迹。机器人可以调整多种起跳姿态以满足不同的跳跃要求;后肢通过单电机分时控制实现跳跃、空中收腿和能量调节动作，具有较高的功率密度;后肢五杆机构具有与青蛙跳跃时相似的力学规律，起跳时通过与脚掌配合，可以降低提前离开地

2、面的可能，从而降低了能量损耗，模型建立后即可仿真。关键词:跳跃机器人,青蛙,机构设计，仿真BasedonsolidworksjumpingrobotlegmechanismmodelingandmovementsimulationAbstracts：Basedontheanalysisofbiologicalcharacteristicsandjumpingmovementmechmechanism,frog'scomplexjointandskeletonstructureissimplified.Amechanicalmodelisputforwardandthefrogjumpingr

3、obotisdesigned.Therobot'sforelimbissimplifiedasoneactiveshoulderjointandonepassiveelbowjointforthefunctionofsupportingandstanceadjusting.The5-barlingkagemechanismisusedasthemainpartofthehindlimb,ThetwoDOFsofcoxajointareusedforadjustingthepose,directionandtrajectoryofjump.TherobotcouldAchievemulti-s

4、tancetosatisfydifferentdemandforjump.Thehindlimbcouldrealizethemovementofjump,legconstrictioninairandenergyadjustingbysinglemotion,whichownshighdensityofactuator.The5-barlinkagemechanismofhindlimbcooperatedwithfoothassimilarprocessofthethrustforcewithfrogduringtake-offphase,whichpossessestheadvanta

5、gesoflowlikehoodofprematurelift-offandlow.Keywords:jumpingrobot,frog,mechanismdesign,simultionanimation目录1前言12.跳跃机器人的研究状况32.1跳跃机构介绍32.2跳跃机器人研究现状42.2.1研究方法分类42.3.运动方式分类62.3.1间歇性跳跃机构72.4跳跃机器人相关介绍72.4.1两种连续的跳跃机构72.4.2离心力激励型102.5课题的研究意义133.仿青蛙跳跃机器人机械系统设计143.1引言143.2仿青蛙跳跃机器人机构模型研究143.2.1青蛙生物特征总结143.2.2机

6、器人机构模型建立153.3仿青蛙跳跃机器人机械本体设计163.3.1机械本体设计准则163.3.2机器人前肢设计173.3.3机器人后肢设计193.3.4机器人机械本体273.3.5相关零件图283.4仿青蛙机器人跳跃控制流程373.5本章小结384.装配体的建立与动画仿真39结论40参考文献41II致谢44II太原工业学院毕业设计1前言机器人一般分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种机器人或者说制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人。同时又把这两

7、类机器人的发展分为三代[1]:第一代是可编程的视教再现型机器人；第二代是具有一定感和自适应能力的离线编程机器人；第三代是智能机器人。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。纵观机器人的昨天、今天和明天,机器人技术已成为当代研究活跃,应用日益广泛的领域[2]。机器人的应用情况,是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现[3]。工业机器人作为生