库仑摩擦力对球形机器人运动状态影响的分析

摘要

将机器人分解为球体滚动和单摆摆动两个系统进行分析,分别建立了沿直线行走时,在受纯滚动约束和此约束被打破时的动力学模型,分析了单摆系统对球体滚动系统的影响,推导出保证球形机器人纯滚动时的条件,并利用摩擦锥的概念将之推广到三维空间.最后针对仿真实例推算出球形机器人纯滚动约束的条件,以及当纯滚动约束条件破坏时运动状态变化曲线.