可变起跳角度的球形跳跃机器人跳跃分析及其优化

来源：机械与电子杂志2021年第02期北京时间：

作者：董洋洋;韩少杰;左堃罡;张子建

单位：南京航空航天大学航天学院,江苏 南京 210016

摘要：针对跳跃机器人越障时自主控制与调整的局限性，设计了一款可变起跳角的球形跳跃机器人，该机器人采用C60结构镂空外壳和平台调姿机构可实现变角度跳跃目标。通过分析机器人起跳、滞空、落地的运动过程，采用拉格朗日方程对机器人跳跃过程动力学进行建模。建立了起跳角对速度的影响方程，并针对单足跳跃过程，揭示起跳过程中打滑现象的产生与摩擦角之间的关系。基于机器人动力学方程，研究跳跃机器人面对越障时，与障碍物距离和起跳角度对跨越和爬升的影响。最后，利用ANSYS对其动力学进行仿真分析，有效保障了机器人跳跃任务的顺利完成，为球形跳跃机器人规划问题奠定了理论基础。

关键词：可变起跳角跳跃机器人;跳跃机器人;拉格朗日动力学;动力学