四足哺乳动物疾驰机理若干问题

项目名称： 四足哺乳动物疾驰机理若干问题

项目编号： No.51375303

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 王石刚

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 对仿生猎豹的机构学模型进行合理简化，提出多脊柱弹性关节-等效虚拟四足仿生猎豹机构学模型。研究猎豹真实前、后腿与具有多脊柱弹性关节的躯干耦联模型，将等效虚拟腿变换为真实四足-多脊柱关节猎豹机构学模型，为猎豹疾驰机理研究和仿生猎豹机器人疾驰步态运动实现提供机构学理论。将猎豹疾驰步态运动过程中的每一步幅按时间序列级联，用序列庞加莱映射描述，研究过渡步态和稳定周期性疾驰步态的序列庞加莱映射迭代收敛准则，基于序列庞加莱映射解集进行猎豹疾驰步态分析与规划，为猎豹疾驰步态稳定性分析、关节驱动能量的分配与优化、以及猎豹高速疾驰奔跑机理等研究提供有效方法。研究猎豹疾驰步态不同阶段相步态稳定性条件与准则。引入几何矩不变量描述质心的稳定状态，并且用各构件运动与受力的运动矩和力学矩、能量矩等描述系统的能量分布与能量驱动需求，实现驱动与能量分布优化。设计仿生机构的实验装置，对机理研究及相关分析进行验证或提供依据。

中文关键词： 仿生机器人；柔性躯干；稳定性分析；疾驰机理；仿生动力学模型

英文摘要： Based on the reasonable simplification of the mechanical model of bionic cheetah, the model of multi-elastic spine joint and virtual equivalent quadruped bionic cheetah is proposed. In order to provide mechanical theory for the research of mechanism of ch

英文关键词： Bionic Robot；Flexible Torso；Stability Analysis；Gallop Mechanism；Bionic Dynamic Model