基于传递矩阵法的足式机器人四连杆腿部机构正向与逆向动力学分析

来源：济南大学学报·自然科学版杂志2024年第01期北京时间：

作者：赵鑫宇，宋延松，朱晓蕙，刚宪约，柴汇

摘要：为了保证足式机器人腿部机构的控制准确性与实时性，利用向量代数方法，对足式机器人四连杆腿部机构进行几何运动学分析；根据有限元形函数理论，建立足式机器人四连杆腿部机构典型构件的质量离散方法；在几何运动学分析的基础上，基于力矩平衡原理，分别进行正向与逆向动力学分析；利用线性变换原理并结合传递矩阵法，建立足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型，并利用Adams软件建立足式机器人四连杆腿部机构虚拟样机模型，进行正向与逆向动力学仿真实例分析。结果表明，所建立的足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型与虚拟样机模型3个油缸力与3个方向足底力的误差分别小于1%与3%,验证了所建立的足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型能够精确地求解油缸力与足底力。

关键词：足式机器人;腿部机构;动力学分析;传递矩阵法;

基金资助：国家自然科学基金项目(62073191)； 山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020317)； 山东省自然科学基金项目(ZR2020ME140)；