基于AB/DTS算法的闭链六足机器虫动力学

摘要

闭环机构在工程实际中有着广泛的应用,但在对其进行动力学分析时,由于约束耦合的存在大大增加了计算的复杂度。把针对固定基座操作手高效的动力学关节体(Articulated-body,AB)算法、地面和足部接触的解耦结构树(Decoupled tree-structure,DTS)建模方法和处理运动约束的硬约束方法结合起来对闭环机构进行动力学分析。同时采用一种能动态选择的Baumgarte修正参数方法来处理运算过程出现的违约问题。作为计算实例,根据使步行机器人运动时机身产生较小的起伏变化对足部运动轨迹的要求,设计一种采用闭环的六连杆作为腿部机构的六足机器虫。基于推导所得到的算法,通过C++语言编写程序对该机器虫进行仿真,结果和由ADAMS得到结果近似,表明了该算法的正确性;同时由运动位移曲线验证了所设计的机器虫满足预定的运动要求。