具有2DOF铰接式躯干的仿猎豹四足奔跑机器人

来源：机器人杂志2022年第3期北京时间：

作者：王琪, 张秀丽, 江磊, 黄森威, 姚燕安

摘要：为了探索脊柱运动对腿运动的增强机理，设计了具有2自由度铰接式躯干的仿猎豹四足奔跑机器人。对带腾空相的跳跃(bound)步态奔跑运动的力学过程进行描述，采用阻尼型弹性负载倒立摆(D-SLIP)模型建立了四足机器人动力学模型。依据猎豹的奔跑运动模式，对四足机器人脊柱关节与腿关节的耦合运动进行了轨迹规划。提出一种改进的粒子群优化(PSO)算法，解决了机器人脊柱关节驱动机构尺寸和运动轨迹控制参数之间目标互斥的嵌套优化问题。对四足机器人跳跃奔跑运动进行动力学仿真，结果表明：脊柱与腿的协调运动可以增大奔跑步幅，使机器人产生腾空相，从而提高机器人的奔跑速度。

关键词：四足机器人, 铰接式躯干, 仿生, 动力学, 粒子群优化