液压四足机器人设计冲突消解方法研究

秦建军，路可欣，江 磊，苏 波

(1.北京建筑大学 机电与车辆工程学院城市轨道车辆服役性能保障北京重点实验室， 北京 100044；2.中国北方车辆研究所， 北京 100072)

在产品概念设计阶段，对产品方案单元配置进行方法研究，可以大大改善对不同特定功能的响应程度，得到更为满足要求的元件配置结构，提高研发效率，缩短开发周期，增强产品核心竞争力。

液压四足机器人因其具有突出的非结构地形适应能力、功率密度比高等特点得到了广泛关注，以美国波士顿公司研发的Big dog液压四足机器人为例，其具有冰面、崎岖地形等地形通过性以及抗外部大冲击下的自平衡能力，意大利研究院研发的HyQ进一步实现了机器人在不同环境下的周期性跳跃。与此同时，国内学者也进行了大量研究，上海交通大学田兴华等[1]根据液压四足机器人的运动性能，在不同的地形中提出了三种不同的混联腿结构构型，同时进行了MATLAB与ADAMS的联合应用仿真研究；为提高机器人腿部柔顺性，华中科技大学于汇洋[2]在踝关节与趾关节之间引入韧带元件，同时将链式传动应用在腿部结构的髋关节和膝关节上，以此来降低腿部的转动惯量；山东大学荣学文[3]、朱彦防[4]提出对SCalf机器人每条腿配置四个主动自由度，实现了多种步态的随机转换；为进一步实时跟踪机器人腿部关节的运行情况，西北工业大学张学峰等[5]针对液压四足机器人在非结构化地形中的高机动需求，提出了运用PD迭代控制算法。……