摘要：为提高农业自动化程度,拓宽农业四足机器人的应用范围,提高农业四足机器人对工作环境的适应性及工作的灵活性,本研究基于仿生学方法,研究山羊坡地行走时躯体-头部双质心的运动参数及关联机制,研究表明:随着坡度的增大,山羊躯体质心的竖直位移变化范围为-0.0402～1.1446m,水平位移变化范围为0.0181～2.1253m,速度和加速度分别符合Gauss6和Fourier7函数,速度的变化范围为0.4800m/s～1.4216m/s,加速度的变化范围为-7.4184m/s2～7.5581m/s2;头部质心运动位移呈"减-增-减",在5°～25°坡度时,处于0～0.5之间,且逐渐增大,在30°坡度时,稳定在0.7,在35°坡度时,稳定在0.9,在40°坡度时,稳定在1.3,头部质心速度在0～0.18s时,快速减小到极值然后趋于稳定,稳定范围是0.9058～3.9052s,随着坡度的增大,加速度快速增大到0附近,后趋于稳定,速度的变化范围为0.9810m/s～14.51m/s,加速度的变化范围为-64.62m/s2～12.96m/s2.山羊坡地行走时的两躯体质心和头部质心相对运动位移变化呈约1/4椭球状,且坡度为0°时,相对于头部与颈部连接处,头部质心作弧形运动,当坡地坡度逐渐增大时,头部质心水平坐标先减小后增大,竖直坐标先增大后减小,在15°坡度时头部质心相对水平位移达到极大值,在20°坡度时头部质心相对水平位移达到极小值;25°坡度时头部质心相对竖直位移达到极大值,40°坡度时头部质心相对竖直位移达到极小值.该研究结果揭示了山羊在坡地行走时躯体质心和头部质心的运动变化规律,及两者之间的关联机制,为研究仿山羊农业四足机器人提供试验数据和基础.
