南方论坛
Forum
of
South
China
2021
年
3
月上
基于
MATLAB
的六足机器人运动学分析仿真
刘园园
(长安大学工程机械学院
,
陕西西安
710064
)
摘
要
:
本文以六足机器人为研究对象进行运动学分析
,
使用旋量理论求解出六足机器人运动学正解
,
并以运动学正解
结果为依据结合
Paden-Kahan
子问题求解运动学逆解
,
在
CATIA
搭建三维模型
,
并导入
MATLAB/Simulink
,
而后搭建平
坦路面环境下的运动仿真
,
为后续的六足机器人运动平稳性的分析奠定了一定的基础
。
关键词
:
六足机器人
;
运动学
;
旋量理论
中图分类号
:
TP242
汀
H113.2
;
TH12
文献标志码
:
A
文章编号
:
1672-3872(2021)05-0048-02
Kinematics
Analysis
and
Simulation
of
Hexapod
Robot
Based
on
MATLAB
Liu
Yuanyuan
(
School
of
Construction
Machinery
Chang
'
an
University,
Shaanxi
Xi
'
an
710064
)
Abstract
:
This
article
takes
the
hexapod
robot
as
the
research
object
to
carry
on
the
kinematics
analysis,
uses
the
screw
theory
to
solve
the
hexapod
robot
kinematics
forward
solution,
and
takes
the
kinematics
forward
solution
result
as
the
basis,
uses
the
Paden-Kahan
sub-problem
to
solve
the
kinematics
inverse
solution.
A
three
-dimensional
model
is
built
in
CATIA,
and
im
ported
in
matlab/simulink,
and
then
the
motion
simulation
under
flat
pavement
environment
is
introduced,
which
lays
a
foun
dation
for
the
subsequent
analysis
of
motion
stability
of
hexapod
robot.
Keywords
:
Hexapod
robot
;
Kinematics
;
Screw
theory
0
前言
随着科技的发展
,
机器人已逐渐成为学者研究的热
点
,
而六足机器人作为典型的并联结构机器人
,
运动方式
多变
,
适合复杂的地面环境
,
以其优越的越障能力在诸多
机器人中脱颖而出
,
已成为近年来的研究热点
"
本文对六
足机器人的运动学进行了研究计算
,
并在
Simulink
中进
行了仿真分析⑴
。
1
正运动学求解
文献
[
2
]
详细介绍了旋量理论
,
本文通过旋量理论搭
建如图
1
所示的单腿模型
,
并作为初始
,
其
点
r
„
(
"
=1
,
2
,
3
)
对
如图
1
所
示
,
其中
#
1
=45mm
,
#
2
=75mm
,
#
3
=135mm
o
利用旋量理论求得单腿正运动学方程为
:
g
S
T^)
=
I
eq
S&2
C&idQ
7
如&
2
仇
C0
2
S0
3
-C&3S&2
C&2S&1&3
+C83S&182
一(
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-C&1&3S&2
C&2&3
-S&2&3
m
n
其中
,
邛%吆
7
)
-¥
厶
(
。
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(
石
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+丰
4
)
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4
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呛
-1
)
(
4
+耳
)
(
确
&&
+.
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砖+耳哄
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呛
+厶
)
-
确
-1
)
(
A
(
岡岡
+c32
)
(
4
+E
+丰
厶
)
-公厶-吆岡
(
4
+
Q-s2
(
c4
-1
)
(
4
-s@£
)
2
逆运动学求解
(
1
)
作者简介
:
刘园园
(
1996
—
)
,
女
,
河北邯郸人
,
硕士研究生
,
研究
方向
:
机器人
。
图
2
旋转关节螺旋运动情况
gsr
⑹
=
exp(&iG)exp(&2§2
)
exp(&3§3
)
gsT
(
°)
(
3
)
1
(0)
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由