5-四足机器人运动仿真
仿生四足机器人步态规划与仿真研究
仿生四足机器人步态规划与仿真研究1. 引言1.1 研究背景仿生四足机器人是一种模仿动物四足行走方式的机器人，具有良好的稳定性和适应性，被广泛用于恢复性医疗、紧急救援、军事作战等领域。
随着人工智能和机器人技术的不断发展，仿生四足机器人的研究也变得越来越重要。
在仿生四足机器人的步态规划和仿真研究中，如何设计出稳定且高效的行走模式成为研究的重点之一。
近年来，随着计算机仿真技术的不断进步，仿生四足机器人的步态规划和仿真研究取得了一系列重要进展。
通过计算机模拟仿生四足机器人的步态和动作，研究人员可以更好地了解机器人行走时的力学特性和运动规律，为机器人的控制和优化提供有力支持。
本文将对仿生四足机器人步态规划与仿真研究进行深入探讨，旨在为仿生四足机器人的设计与控制提供理论支持和实验基础。
通过对步态规划算法、仿真模型建立、实验结果分析以及研究展望和应用前景的讨论，将全面展示仿生四足机器人的发展现状和未来发展方向，为相关领域的研究工作提供有益参考。
1.2 研究目的研究目的是为了解决传统固定步态规划方法在应对复杂环境和不确定性时存在的不足之处，提高仿生四足机器人的运动稳定性和适应性。
通过研究仿生四足机器人的步态规划算法，探索其在不同地形和工作条件下的运动模式，为其设计提供更加智能和高效的运动策略。
通过建立仿真模型，验证步态规划算法的有效性，并进一步探索优化算法。
研究将通过实验结果来验证仿生四足机器人步态规划算法的可行性和有效性，为进一步开发基于仿生原理的机器人提供参考和借鉴。
通过深入研究仿生四足机器人的步态规划与仿真，探讨未来在智能机器人领域的发展方向和挑战，为该领域的研究提供新的思路和方法。
1.3 研究意义仿生四足机器人的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高机器人的稳定性和适应性：仿生四足机器人可以模仿动物在不同地形上行走的方式，通过合理的步态规划算法，可以使机器人在复杂环境中保持稳定，提高其适应性和灵活性。
《2024年一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言随着科技的不断发展，机器人技术已经逐渐渗透到各个领域，其中仿生机器人技术更是备受关注。
四足仿生机器人作为仿生机器人领域的一种重要形式，其具有较高的稳定性和灵活性，在各种复杂环境中都能表现出良好的适应性。
本文将介绍一种新型四足仿生机器人的设计与实现，并对其性能进行详细的分析与仿真。
二、新型四足仿生机器人设计本款新型四足仿生机器人设计基于现代机械设计理念和仿生学原理，以实现高稳定性和高灵活性的运动为目标。
该机器人主要由四个模块组成：电机驱动模块、传感器模块、控制模块和机械结构模块。
其中，电机驱动模块负责提供动力，传感器模块用于获取环境信息并反馈给控制模块，控制模块负责处理信息并发出指令，机械结构模块则是机器人的主体部分，采用四足仿生结构。
三、性能分析1. 运动性能分析该新型四足仿生机器人具有较高的运动性能。
其四足结构使得机器人在各种复杂地形中都能保持稳定，同时通过电机驱动模块的精确控制，可以实现快速、灵活的运动。
此外，传感器模块的加入使得机器人能够根据环境变化进行实时调整，进一步提高其运动性能。
2. 负载能力分析该机器人的负载能力较强，可以携带一定的物品进行移动。
同时，其四足结构使得在负载情况下仍能保持较好的稳定性，降低了因负载导致机器人倾覆的风险。
3. 能源效率分析该机器人的能源效率较高。
采用高效电机和合理的机械结构设计，使得机器人在运动过程中能够最大限度地利用能源，降低能耗。
此外，通过优化控制算法，进一步提高能源利用效率。
4. 环境适应性分析该新型四足仿生机器人具有较强的环境适应性。
无论是平原、山地还是其他复杂地形，该机器人都能保持较高的稳定性和灵活性。
同时，传感器模块的加入使得机器人能够根据环境变化进行实时调整，进一步提高其环境适应性。
四、仿真实验为了验证该新型四足仿生机器人的性能，我们进行了仿真实验。
通过建立虚拟环境，模拟机器人在各种地形中的运动情况，以及在不同负载和环境条件下的表现。
《2024年一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言四足仿生机器人是一种高度模拟自然界生物运动的机器人技术。
这种机器人在执行复杂任务、应对各种复杂环境方面表现优异，因此在许多领域中都有着广泛的应用前景。
本文旨在详细分析一种新型四足仿生机器人的性能，并通过仿真验证其运动性能与效率。
二、新型四足仿生机器人设计与技术概述本研究所涉及的四足仿生机器人设计以高度模仿生物运动特性为核心理念，其结构主要由驱动系统、控制系统、传感器系统等部分组成。
驱动系统采用先进的电机与传动装置，实现高效的动力输出；控制系统则采用先进的算法，实现对机器人运动的精确控制；传感器系统则负责获取环境信息，为机器人提供决策依据。
三、性能分析1. 运动性能分析本机器人采用四足步态，具有优秀的地形适应性。
在仿真环境中，机器人能够在平坦地面、斜坡、楼梯等不同地形上稳定行走。
此外，机器人还具有较高的运动速度和负载能力，能够满足多种应用场景的需求。
2. 动力学性能分析本机器人的动力学性能主要体现在其运动的稳定性和能量消耗方面。
通过仿真分析，发现机器人在行走过程中能够保持较高的动态稳定性，即使在不平整的地面上也能快速恢复稳定状态。
此外，本机器人的能量消耗较低，具有良好的节能性能。
3. 仿生性能分析本机器人高度模仿生物运动特性，具有良好的仿生性能。
在仿真环境中，机器人的步态与真实生物的步态高度相似，实现了在各种环境下的灵活运动。
此外，本机器人的结构设计与生物肌肉系统相类似，为进一步实现更高级的仿生运动提供了可能。
四、仿真验证为了验证新型四足仿生机器人的性能，我们进行了大量的仿真实验。
在仿真环境中，机器人能够顺利完成各种任务，如越障、爬坡等。
通过对比不同地形下的运动数据，我们发现机器人在各种地形上的运动性能均表现出色，具有较高的稳定性和速度。
此外，我们还对机器人的能量消耗进行了分析，发现其在实际应用中具有较低的能耗，进一步验证了其良好的节能性能。
五、结论通过对一种新型四足仿生机器人的性能分析与仿真验证，我们发现该机器人具有优秀的运动性能、动力学性能和仿生性能。
《2024年一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言随着科技的不断发展，机器人技术已经逐渐渗透到各个领域，其中仿生机器人因其独特的运动方式和良好的环境适应性，成为了研究的热点。
本文将针对一种新型四足仿生机器人进行性能分析与仿真，旨在深入探讨其运动性能、环境适应性以及控制策略等方面。
二、新型四足仿生机器人结构特点该新型四足仿生机器人采用模块化设计，主要包含四个腿部模块、驱动模块、控制模块以及电源模块等。
腿部模块采用仿生学原理，借鉴生物体的肌肉和骨骼结构，实现高效率的步态规划与执行。
同时，驱动模块采用先进的电机与传动系统，确保机器人具有良好的运动性能。
三、性能分析1. 运动性能分析该四足仿生机器人具有良好的运动性能，能够在复杂地形中实现稳定的行走。
通过仿生学原理，机器人的腿部模块能够模拟生物的行走动作，包括前后行进、侧向行进、爬坡以及跨越障碍等。
同时，通过调整腿部运动的速度与力量，机器人还可以适应不同的工作环境。
2. 环境适应性分析由于四足仿生机器人具备强大的移动能力和复杂的姿态调整功能，因此其环境适应性较强。
在平坦路面、崎岖山地、泥泞沼泽等复杂环境中，机器人均能实现稳定的行走和作业。
此外，该机器人还具有一定的越障能力，能够跨越一定高度的障碍物。
3. 负载能力分析该四足仿生机器人具有良好的负载能力，能够在保持自身稳定的同时，携带一定的重物进行作业。
同时，由于采用了先进的电机与传动系统，使得机器人在保持高效能的同时，还具备较长的使用寿命。
四、仿真研究为了验证新型四足仿生机器人的性能表现，我们采用虚拟仿真技术进行仿真研究。
首先，建立机器人的三维模型，并设置相应的物理参数和运动约束。
然后，在仿真环境中模拟各种复杂地形和障碍物，对机器人的运动性能和环境适应性进行测试。
最后，通过分析仿真结果，验证了该四足仿生机器人在实际工作环境中的可行性。
五、结论通过对新型四足仿生机器人的性能分析与仿真研究，我们发现该机器人具有较高的运动性能、良好的环境适应性和较强的负载能力。
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言四足仿生机器人是一种以生物仿生学为原理，模拟四足动物运动特性的机器人。
近年来，随着科技的发展和仿生技术的进步，四足仿生机器人在各种复杂环境中表现出了出色的适应性和稳定性。
本文旨在分析一种新型四足仿生机器人的性能，并对其仿真结果进行详细阐述。
二、新型四足仿生机器人设计与构造该新型四足仿生机器人采用模块化设计，主要由驱动系统、控制系统、传感器系统、机体结构等部分组成。
其中，驱动系统采用高性能电机和减速器，以实现高效的动力传输；控制系统采用先进的控制算法，实现机器人的稳定运动；传感器系统包括多种传感器，用于实时监测机器人的状态和环境信息；机体结构采用轻质材料，以降低机器人的重量和提高运动灵活性。
三、性能分析1. 运动性能：该新型四足仿生机器人具有出色的运动性能，能够在复杂地形中实现稳定的步行、奔跑、爬坡等运动。
其运动性能主要得益于高精度的驱动系统和先进的控制算法。
2. 负载能力：机器人具有较高的负载能力，能够携带一定重量的物品进行运动。
这主要得益于其坚固的机体结构和高效的驱动系统。
3. 适应性：该机器人具有较强的环境适应性，能够在室内外、平原、山地等不同环境中进行运动。
其传感器系统能够实时感知环境信息，帮助机器人做出正确的决策。
4. 能量效率：机器人采用高效电机和节能控制算法，具有较高的能量利用效率。
这有助于延长机器人的工作时间和降低能耗。
四、仿真分析为了验证该新型四足仿生机器人的性能，我们进行了仿真分析。
仿真结果表明，该机器人在各种复杂地形中均能实现稳定的运动，且运动性能优于传统机器人。
同时，机器人的负载能力和环境适应性也得到了充分验证。
此外，我们还对机器人的能量消耗进行了分析，发现其能量利用效率较高，符合预期设计目标。
五、结论通过对一种新型四足仿生机器人的性能分析与仿真，我们可以得出以下结论：1. 该机器人具有出色的运动性能、负载能力和环境适应性，能够在各种复杂环境中实现稳定的运动。
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言四足仿生机器人是一种基于生物学原理，模仿生物行走与运动的先进机器人技术。
其不仅具有高效、灵活的移动能力，还能够在复杂地形中稳定行走。
近年来，随着机器人技术的飞速发展，新型四足仿生机器人的设计与性能优化显得尤为重要。
本文旨在深入分析一种新型四足仿生机器人的性能，并通过仿真实验进行验证，以期为后续的研发工作提供参考。
二、新型四足仿生机器人设计与特点该新型四足仿生机器人设计采用先进的仿生学原理，实现了高效能、高灵活度的四足行走功能。
其主要特点包括：1. 结构设计：机器人采用模块化设计，使得各个部件之间的组装与拆卸更加便捷。
同时，采用轻量化材料，有效降低了机器人的重量。
2. 运动控制：机器人具备复杂的运动控制算法，能够根据地形与环境变化调整行走策略，实现高效稳定的运动。
3. 传感器系统：机器人配备了高精度的传感器系统，能够实时感知周围环境与自身的状态，为决策与控制提供数据支持。
三、性能分析1. 运动性能：该新型四足仿生机器人在平坦地面及复杂地形中均能实现高效、稳定的行走。
其运动性能主要表现在以下几个方面：（1）速度：机器人具备较高的行走速度，能够在短时间内完成移动任务。
（2）负载能力：机器人具有较强的负载能力，能够携带一定重量的物品进行移动。
（3）灵活性：机器人四足结构的设计使得其能够在狭窄、崎岖的地形中灵活行走。
2. 适应能力：该新型四足仿生机器人具有较强的环境适应能力，能够在不同地形、气候条件下稳定工作。
其适应能力主要体现在以下几个方面：（1）地形适应性：机器人能够适应平坦、崎岖、泥泞、坡地等多种地形。
（2）气候适应性：机器人在高温、低温、潮湿等气候条件下均能正常工作。
3. 能量效率：该新型四足仿生机器人在保证运动性能与适应能力的同时，还具有较高的能量效率。
其能量效率主要体现在以下几个方面：（1）电机效率：采用高效电机与传动系统，使得机器人在行走过程中能够充分利用能量。
《2024年一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言四足仿生机器人是一种基于生物学原理，模仿生物行走动作而设计的机器人。
其运动方式更加接近真实生物的动态特性，具备较好的稳定性和环境适应性。
随着人工智能、机器视觉、材料科学等领域的技术发展，四足仿生机器人的应用越来越广泛，已成为国内外机器人技术领域的研究热点。
本文将对一种新型四足仿生机器人进行性能分析和仿真，探讨其特点及未来发展方向。
二、新型四足仿生机器人的结构设计该新型四足仿生机器人采用了轻量化材料制造而成，整体结构分为上位机、电机驱动系统、四足驱动机构等部分。
其中，上位机负责整体控制与决策，电机驱动系统负责为四足驱动机构提供动力，四足驱动机构则模仿生物的行走动作，实现机器人的移动。
在结构设计中，该机器人充分考虑了运动性能、稳定性和可靠性等因素。
通过优化关节设计、改进驱动方式等手段，使得机器人在各种复杂地形下均能保持良好的运动性能和稳定性。
此外，该机器人还采用了模块化设计，方便后期维护和升级。
三、性能分析1. 运动性能：该新型四足仿生机器人具有良好的运动性能。
其四足驱动机构可实现前进、后退、转弯、爬坡等动作，具有较高的运动灵活性和适应性。
在仿真测试中，该机器人能够在不同地形环境下保持稳定的行走状态，表现出较强的环境适应性。
2. 负载能力：该机器人具有较强的负载能力。
通过优化结构设计、改进驱动系统等手段，提高了机器人的承载能力。
在仿真测试中，该机器人能够携带一定重量的物品进行行走，满足实际需求。
3. 能源效率：该新型四足仿生机器人在能源效率方面表现出色。
其采用了高效的电机驱动系统和能量回收技术，使得机器人在行走过程中能够充分利用能源，降低能耗。
在长时间行走过程中，该机器人能够保持较高的能源利用效率。
4. 安全性：该机器人在安全性方面也表现出色。
其采用了先进的传感器技术和控制系统，能够实时监测机器人的运动状态和环境变化，及时发现并处理潜在的安全隐患。
《2024年一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》范文
《一种新型四足仿生机器人性能分析与仿真》篇一一、引言随着科技的不断发展，机器人技术已经广泛应用于各个领域，其中仿生机器人因其独特的运动方式和良好的适应性，受到了广泛关注。
本文将介绍一种新型四足仿生机器人的性能分析与仿真，通过对其运动学、动力学、控制系统以及仿真结果的分析，展示其优越的仿生性能和实际应用潜力。
二、四足仿生机器人概述本研究所涉及的四足仿生机器人，以自然界中的四足动物为仿生对象，具备高适应性、高机动性和高稳定性等特点。
其结构主要由驱动系统、控制系统、传感器系统等组成，可实现复杂地形环境的自主导航和运动。
三、性能分析1. 运动学性能分析四足仿生机器人的运动学性能主要表现在其步态规划、运动协调和运动速度等方面。
通过对机器人各关节的运动学分析，可得到其步态规划策略，实现机器人稳定、高效的行走。
同时，通过对机器人运动协调性的分析，使其在复杂地形环境中具有良好的适应能力。
此外，机器人运动速度的分析，有助于优化其运动性能，提高工作效率。
2. 动力学性能分析动力学性能是评价四足仿生机器人性能的重要指标之一。
通过对机器人各部分的质量、惯性、阻力等动力学参数的分析，可得到机器人的运动稳定性和能耗等性能。
同时，结合仿真实验，对机器人在不同地形环境下的动力学性能进行评估，为机器人的优化设计提供依据。
3. 控制系统性能分析控制系统的性能直接影响到四足仿生机器人的运动性能和稳定性。
本研究所采用的控制系统具有高精度、高响应速度等特点，可实现机器人复杂动作的精确控制。
通过对控制系统的硬件和软件设计进行分析，可评估其性能和可靠性，为机器人的实际应用提供保障。
四、仿真实验为了验证四足仿生机器人的性能，我们进行了仿真实验。
通过建立机器人仿真模型，模拟其在不同地形环境下的运动过程，评估其运动性能、稳定性和能耗等指标。
仿真结果表明，该四足仿生机器人在复杂地形环境下具有较高的适应能力和运动性能，验证了其优越的仿生性能和实际应用潜力。
仿生四足机器人步态规划与仿真研究
仿生四足机器人步态规划与仿真研究一、仿生四足机器人步态规划算法仿生四足机器人步态规划是指通过合理的算法和方法来实现机器人的步行运动，保证机器人在不同地形和环境中能够稳定行走。
目前，常见的仿生四足机器人步态规划算法包括基于中心模式生成（Central Pattern Generator，CPG）的方法、基于反馈控制的方法以及基于优化算法的方法等。
1. 基于中心模式生成的方法中心模式生成是仿生学中常见的一种生物神经系统控制模式，通过模拟生物神经系统的节律产生器来实现机器人步态控制。
在仿生四足机器人中，可以通过设计和调整神经元网络的连接权重和传递函数来实现机器人的步行运动。
中心模式生成方法具有较好的动态稳定性和适应性，不受外界干扰影响较小，因此在仿生四足机器人步态规划中得到了广泛应用。
2. 基于反馈控制的方法基于反馈控制的方法是指通过传感器获取机器人当前的状态信息，运用控制理论中的反馈原理来调节机器人的步行运动。
常见的反馈控制算法包括PD控制、PID控制等，可以根据机器人的动力学模型和环境条件来设计合适的控制器，从而实现机器人的稳定行走。
3. 基于优化算法的方法基于优化算法的方法是指利用计算机算法来搜索和优化机器人的步态参数，以达到最佳的步行性能和能耗效率。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，可以对机器人的步态参数进行自适应调整，从而适应不同地形和工作条件。
为了验证和优化步态规划算法，研究人员通常会构建仿真平台来进行仿真实验。
目前，常见的仿真平台包括虚拟仿真软件（如MATLAB/Simulink、V-REP等）和实物仿真平台（如机器人模型实验平台等）。
1. 虚拟仿真软件虚拟仿真软件是指通过计算机软件模拟机器人的运动和控制过程，可以方便地调整参数和观察机器人的行为。
MATLAB/Simulink是一款常用的仿真软件，具有强大的计算和图形化界面，可以方便地实现步态规划算法的仿真研究。
V-REP是一款三维虚拟仿真软件，可以构建真实的机器人模型并模拟机器人的运动和控制过程，是仿生四足机器人研究的重要工具之一。
关于四足机器人足端行走轨迹优化设计仿真
ｉｓ ｄｉｆ ｉ ｃｕｌｔ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ．Ｔｈｅ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｄａｐｔｉｖｅ ｎｅｕｒａｌ ｆｕｚｚｙ ｉｎｆｅｒ—
ｅｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｎｅｗ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｑｕａｄｒｕｐｅｄ ｒｏｂｏｔ ｆｏｏｔ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｔｈｅ ｈｙｂｒ ｉｄ ａ ｌｇｏｒｉｔｈｍ ｍｏｄｅｌ ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＢＰ ａｌｇｏｒ ｉｔｈｍ ｗｉｔｈ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ
ｌ 引 言 四足 机 器 人 具 有 很 强 的环 境 适 应 性 和 运 动 灵 活 性 ，可 广
泛运用于抢 险，救灾 ，娱乐及军事 等领域 ，四足机 器人 的研 究 已成 为 机 器 人 研 究 领 域 中 的一 项 重 要 课 题 ，其 足 端 行 走 轨 迹 的 研 究 一 直 是 机 器 人 领 域 的 重 点 。 四足 机 器 人 足 端 行 走 轨 迹 是 预 先 规 划 好 再 通 过运 动学 模 型 进 行 实 现 的 ，但 是 由 于 自身 的结构和控制器性 能等诸 多原因 ，其 实际 的足端行走轨 迹 都 与 规 划 轨 迹 存 在 较 大偏 差 ，并 且 由 于 四 足 机 器 人 结 构 和 控制系统 的多样性 ，难以确定一种有针对性 的方法来 实现轨
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北京航空航天大学计算机辅助设计教学实验中心
四足机器人运动仿真
四足机器人运动仿真
案例介绍
知识点 案例分析 仿真与分析
小结
案例介绍
四足机器人在该类地形环境下有较大的优势，是未来协助人类探索未知自然界的有效工
具。同时，从当前机器人的发展趋势来看，人类对服务机器人的功能需求在不断提高，要求 机器人不仅适应结构化的、已知的环境，更要适应非结构化的、未知的环境。服务机器人的
d
驱动与转动副对应关系如下表
转动副名称
施加的运动名称
JOINT_1
JOINT_2
MOTION_1
MOTION_2
JOINT_3
JOINT_4
MOTION_3
MOTION_4
JOINT_5
JOINT_6
MOTION_5
MOTION_6
JOINT_7
JOINT_8
MOTION_7
MOTION_8
8个转动副共需要添加8个驱动
JOINT_6
JOINT_7 JOINT_8
JOINT_2
lfbig和body之间
rfbig和rfsmall之间 rfbig和body之间
JOINT_6
JOINT_4
JOINT_8
JOINT_5
JOINT_1
JOINT_3
JOINT_7
定义接触： a.选择Contact命令； b.在I Solid(s) 后的输入框中，右键Contact_Solid—Pick，选择rhsmall；
的连接点，生成JOINT。
b c
d e：选择构件和连接点
转动副的施加具体见下表。
转动副名称
JOINT_1
转动副施加对象
lbbig和lbsmall之间
JOINT_2 JOINT_3
JOINT_4 JOINT_5
lbbig和body之间 rbbig和rbsmal之间
rbbig和body之间 lfbig和lfsmall之间
现转动图标，添加MOTION成功。 c.在MOTION处右键鼠标，点击Modify，在弹出
的对话框中修改驱动函数为： 1d*IF(time-0.25:0,0,-12.1*SIN(2*PI*(time-0.25))ABS(12.1*SIN(2*PI*(time-0.25)))) a
d.点击OK。 b c-2 c-1
c.在J Solid(s) 后的输入框中，右键Contact_Solid—Pick，选择BOX_13； d.各个参数设置如图所示，点击OK，创建Contact。
b
c
d
a
左后小腿和地板之间的接触
同理，定义其他Contact
右后小腿和地板之间的接触
左前小腿和地板之间的接触
右前小腿和地板之间的接触
定义驱动并修改函数： a.在Main Toolbox中选择Rotational Joint Motion； b.在JOINT_1处单击左键，即刻在JOINT_1处出
c.点击Close；
a
b
容错率可低些
c
d.选择Interactive Simulation Controls； e.选择Default，默认仿真类型； f.结束时间End Time设为15s；
g.仿真步数Steps设为1000； h.点击Start按钮，开始仿真，
观察机器人运动情况。 d
e f g
7801
步骤4：定义约束和驱动 定义转动副： a.选择Revolute 命令；
b.在Construction下的两个下拉选框中分别选择2Bod-1Loc、Normal To Grid； c.在First Body下的下拉选框中选择 Pick Body；
d.在Second Body下的下拉选框中选择 Pick Body； e. 依次选择两个构件以及两构件之间 a
h.按下向左移动的按钮。
e：选择除了地板的所有零件
f
h g
步骤3：定义属性 重命名： a.在PART_2处右键鼠标，在弹出的对话框中，选择PART_2—Rename，弹出Rename对话框；
b.在弹出的Rename对话框的New Name后面输入新的零件名：lbsmall； c.点击OK；
b
c a
同理，按照下表重命名各个部件：
部件名 PART_2 重命名 lbsmall
PART_3
PART_4
lbbig
body
PART_5
PART_6
lfbig
lfsmall
PART_7
PART_8 PART_9 PART_10 PART_11
body
rfbig
rfsmall rbbig rbsmall ——
d.在Density后面输入密度； e.点击OK。
b
c a d
e
修改材料属性
按照下表重新赋予材料特性。 部件名 质量特性（密度表示）
lbsmall
lb1 2000
lfbig
lfsmall
7801
7801
rbsmall
rbbig rfbig
7801
7801 7801
rfsmall
应用领域将从导游、安防等普通环境扩展到救援探险、反恐排爆、军事运输等复杂环境。 四足机器人的运动是较为复杂的，需要四条腿协调运动，为了验证规划的运动是否合理， 往往采用虚拟样机进行验证。
知识点
几何模型的复制； 复制驱动函数的定义；
ADAMS步态仿真应用。
案例分析
建立四足机器人几何模型，进行属性定义以及约束、驱动的定义；
仿真观察机构过程，验证建模和运动规划的正确性； 测量足端轨迹以及关节驱动函数。
仿真流程表述如下：
设置工作环境
几何建模
定义属性及添加约束
测量
设置参数并仿真
添加驱动
仿真与分析
步骤1：设置工作环境 a.打开ADAMS，选择Create a new model； b.在Model name后面输入sizurobot；
c.点选OK；
a
b
c
d.设置工作网格； e.设置图标大小。
d-1
e-1
e-2 d-2
工作网格设置
图标设置
步骤2：建立几何模型 小腿建模： a.在Link命令处单击，选中Link命令；
b.设置长、宽、高参数； c. 选择原点，竖直方向拖动鼠标，单击，
建立小腿模型。
a
b
原点作为端点
c
d.在主工具箱中选择Position命令； e.在Angle后的输入框中输入15； f. 选中杆件；
e.点击向右移动按钮； 成功复制一条腿。
c e
a：选中大腿和小腿
d
b
同理，复制大腿和小腿到另外一侧的两个角点处。
切换视角，分别 复制右边的大小 腿至机体左边。
复制大腿和小腿后的四足机器人
建立地板模型： a.在正方体图标上左击鼠标，选中Box命令； b.在 “Box”下的下拉选框中选择On Ground；
g.单击工具箱中的旋转中心按钮； h.单击杆件的选择中心，即原点；
i.单击顺时针旋转按钮 ，则曲柄顺时针旋转15度。 d
f：选中杆件 g
i
e
h
使得模型与x轴相 切
大腿建模： a.在Link命令处单击，选中Link命令；
b.设置长、宽、高参数； c. 选择小腿的上端点，竖直方向拖动鼠标， 单击，建立大腿模型。 a
观察到四足机器人能够顺利行走，证明驱动函数的规划是正确的。
运动回放
步骤6：测量
a.点击Review—Create Trace Spline； b.点击小腿的下端点，点击地板，测量足底的轨迹； 同理，测量其他三条腿的足底轨迹，可看出，尽管有拖地现象，但整体的足底轨迹是合理的。
b
a
c.在MOTION_7处右键鼠标，选择Measure； d.在Characteristic后面的下拉菜单中选择Relative Angular Velocity；
各个关节驱动函数如下表 驱动名称 驱动函数
MOTION_1 MOTION_2
MOTION_3 MOTION_4
1d*IF(time-0.25:0,0,-12.1*SIN(2*PI*(time-0.25))ABS(12.1*SIN(2*PI*(time-0.25)))) 1d*7.1*SIN(2*PI*time+PI) 1d*IF(time-0.25:-12.1*SIN(4*PI*(time-0.25)+PI),0,12.1*SIN(2*PI*(time-0.25)+PI)-ABS(12.1*SIN(2*PI*(time0.25)+PI)))
c.设置正方体的长度Length为110cm，高度Height为10cm，宽度Depth为70cm； a d.选择大腿的上端点，向右拖动鼠
标，左键确认。
点击以大腿上端点， 向右上角拖拽，确定
d
b
c
复制模型： a.选中刚建立的大腿和小腿模型； b.选择Edit—Copy；
c.在主工具箱中选择Position命令； d.在Distance后的输入框中输入110cm；
MOTION_7 MOTION_8
1d*7.1*SIN(2*PI*time)
1d*IF(time-0.25:0,0,-12.1*SIN(2*PI*(time-0.25))ABS(12.1*SIN(2*PI*(time-0.25)))) 1d*7.1*SIN(2*PI*time+PI)
步骤5：设置参数并仿真 a.为了能够顺利求解，设置求解器，点击Settings—Solver—Dynamic； b.将Error改为0.009；