基于四杆与五杆机构的机器蜥蜴最优运动学设计
机器人学
2023-08-17 v1
摘要
本工作的目标是设计一种机构以模仿普通家壁虎的运动。机器人身体采用四个五杆机构（2个RRRRR和2个RRPRR）设计，腿部采用四个四杆机构设计。2个RRRRR五杆机构构成机器蜥蜴的头部和尾部，2个RRPRR五杆机构构成机器蜥蜴身体的左右两侧。这四个五杆机构仅由四个旋转驱动器驱动，其中两个驱动器控制头部运动，另外两个控制尾部运动。RRPRR五杆机构中，一个由头部五杆机构中的驱动器控制，另一个由尾部五杆机构控制。每个主动连杆通过拉伸弹簧连接到四杆机构中的某一连杆。当机器人被驱动时，头部、尾部和身体运动，同时各腿相应运动。这种运动从机器人身体传递至腿的驱动方式是我们设计的创新之处。文中完成并给出了机器蜥蜴的尺度综合，随后给出了机构的正运动学、逆运动学以及机器人的构型空间奇异性辨识。研究并仿真了壁虎所展现的步态。创建了机器蜥蜴的计算机辅助设计，并通过3D打印零件制作了原型。原型使用Arduino UNO作为微控制器进行控制。最后基于先前进行的步态分析给出了实验结果，完成了向前行走和转向运动并给出了快照。
引用
@article{arxiv.2308.08151,
title = {Optimal Kinematic Design of a Robotic Lizard using Four-Bar and Five-Bar Mechanisms},
author = {Rajashekhar V S and Debasish Ghose and Arockia Selvakumar Arockia Doss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08151},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 10 figures, Submitted for iNaCoMM 2023 conference