[發明專利]基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用

在審

• 申請號: 201911373399.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111177850A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 孫炳孝;王艇;楊帥;鄧文文
• 申請（專利權）人: 淮安信息職業技術學院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;B62D57/032
• 代理公司: 淮安睿合知識產權代理事務所(普通合伙) 32372
• 代理人: 湯小東

1.基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用，其特征在于它包括以下步驟：步驟一，通過對昆蟲腿部結構進行仿生學分析，建立多足機器人的運動原理結構圖并進行坐標系的建立；步驟二，根據所建立的數學模型進行關鍵參數的計算和結構設計，設計完成多足機器人的機械結構；步驟三，利用三維建模軟件對所設計結構進行三維建模和優化，對關鍵零部件進行ANSYS分析，優化材質選擇與結構設計，化繁為簡，形成最優結構模型；步驟四，建立多足機器人機身運動軌跡規劃方案和周期性步態優化方案，利用ADAMS軟件進行動力學仿真，驗證假設參數并對參數進行優化分析，實現對多足機器人的步態優化；所述多足機器人包含主體(1)、機械足(2)，主體(1)左右兩側分別連接三條機械足(2)，機械足(2)由根關節(21)、髖關節(22)、膝關節(23)構成，根關節(21)固定連接在主體(1)根部，且每個根關節(21)、髖關節(22)、膝關節(23)均由獨立電機驅動。

2.根據權利要求1所述的基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用，其特征在于：所述的步驟一中坐標系的建立中x軸方向滿足右手坐標系法則。

3.根據權利要求1所述的基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用，其特征在于：所述的步驟三中最優結構模型為六足機器人結構。

4.根據權利要求1所述的基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用，其特征在于：所述的步驟四中步態優化過程可轉換為兩個嵌套的子優化問題：a，一種基于AMP穩定性理論的機身運動軌跡規劃方法；b，一種基于能耗指標的周期性步態參數優化方法。

5.根據權利要求1所述的基于ZMP穩定性理論的多足機器人的步態優化應用，其特征在于：所述的步驟四中多足機器人的自由步態規劃方法利用局部規則和中樞模式發生器原理。