ADAMS5足仿生机器人机构设计与运动学分析(2)
3.4 ADAMS仿真分析 22
3.5 单腿动力学仿真分析 29
3.6 本章小结 31
4 五足仿生机器人腿部强度分析 31
4.1 引言 31
4.2 强度分析 31
4.3 本章小结 39
结论 41
致谢 43
参考文献 441 绪论
1.1 引言
近年来，伴随着科学技术的飞速发展，机器人学已逐步成为了一门独立的学科。同时，它也是一门多学科交叉的科学，同时带动了例如力学、机械工程学、电子技术、计算机、信息科学技术、控制理论等多门学科的进步发展。这些学科的交叉联系与不断地更新改进，也使得机器人技术这门学科发展迅速。在工业、商业、农业、空间技术、旅游产业、海洋探测及国防科工等领域得到了越来越多的应用。
1961年美国推出第一台用于生产的机器人，自此，机器人便普遍应用于汽车产业、核工业、服务行业及医疗卫生等许多方面。机器人应用领域的扩大和生产的高效率,使得人们对轻型、高速及高精度机器人的需求日益迫切。与串连机器人进行比较，并联机器人刚强度高，承载能力强[1]。这两种机器人各有优点，相辅相成，使机器人的研究领域逐步扩张。
经过约40年的发展，我国机器人学取得了长足的进步，如机器人机构学、空间连杆机构、灵巧手臂关节、微型机器人机构、移动机器人等方面研究成果众多。足式仿生机器人在复杂地况中的移动性能远远超过轮式、履带机器人，能够像人类或动物一样行走在崎岖不平的道路上[2]。足式机器人的脚自由度多，使得机器人能够灵活地运动，可行走的地形范围更大[3]。并且，足式机器人的脚是离散的，可在最佳位置固定，增强了机器人的稳定性。该种类机器人机构简单，成本低廉，因此,足式仿生机器人的研究对促进科技的发展有重大的现实意义，是当今科技发展的一种必然趋势，拥有很好的市场前景。足式机器人包括两足式，四足式，优尔足式，甚至八足式，而本文是在此基础上进行大胆创新，研究的是五足仿生机器人。
1.2 国内外研究现状
1.3 研究意义及应用前景
近几年，科学技术水平飞速发展，越来越多的人意识到，科学技术在人们的活动范围中饰演角色的重要性。机器人就是科学技术的一个很好的体现，它已经深入到各个领域[11]。天上飞的无人机，地上跑的自动化机器人，代替人工作的智能手臂等等，机器人可以帮助人类完成很多困难而又危险的工作。作为一个正在崛起的大国，怎能在科学技术上落后于他人呢，我们更应该不断地努力，提高我国机器人水平，取其精华去其糟粕，逐步缩短与发达国家的差距。
足式机器人相比于轮式和皮带式机器人有很多优势[12]。足式机器人运动时的牵引力更高，并且它对地形的适应能力更强，对于凸凹不平、有障碍物阻挡的地形，轮式或皮带式机器人没法继续通行，但足式机器人可以安全地跨过[13]。只要设计得当，机器人重心安排在各个脚的中心，它便可以运动稳定。对机器人加以改进，可以设计成透明脚的机器人、飞行式、两栖式机器人等等[14]。改变机器人的体型，可以设计成大、中、小的机器人，机器人还有不同的用途，可以进行运输货物，勘探地形，远程侦查等等。它在工业生产、登月、星球探测、军事力量等领域有广泛的应用前景，仿生机器人的应用在未来一定大有作为。
1.4 本课题研究的主要内容