第29 卷第8 期 机 电 工 程 Vol. 29 No.8

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2012 年8 月 Journal of Mechanical & Electrical Engineering Aug. 2012

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四足爬行机器人步态分析与运动控制

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陆卫丽，卞新高 ，焦 建，朱灯林

(河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022)

摘要：为了实现液压作动的四足步行机器人的稳定行走，根据运动稳定裕量原则规划四足机器人的直行步态，保证三足支撑机体时

稳定裕量为100 mm ；针对液压缸运动加速度突变导致机体冲击振动的问题，提出了利用S 型曲线作为各自由度的运动位移控制规律

的方法。按照JQRI00 型四足步行机器人原理样机的结构建立了虚拟样机模型，应用仿真软件对所设计步态进行了仿真，分析了步

态的运动学、动力学特征和位移控制方法的运动特征；在四足步行机器人原理样机上进行了试验，并将试验与仿真结果进行了比

较。研究结果表明，所设计的机器人步态可行，保证了机器人具有较好的行走稳定性；将S 型曲线用于位移控制，消除了液压缸运动

加速度的突变，进一步提高了机体运行的平稳性。

关键词：四足机器人；步态规划；运动学和动力学分析；S 型曲线

中图分类号：TP242 ；TH 137.9 文献标志码：A 文章编号：1001-4551 (2012 )08-0886-04

Gait analysis and motion control of quadruped robot

LU Wei-li ，BIAN Xin-gao ，JIAO Jian ，ZHU Deng-lin

(College of Mechanical & Electrical Engineering ，Hohai University ，Changzhou 213022 ，China)

Abstract ：In order to achieve the stable walking of hydraulic pressure actuated quadruped walking robot ，straight gait of the quadruped

robot was planned by the principle of motion stability margin ，and the stability margin was guaranteed for 100 millimeters when the

robot's body was sustained by three legs. Aiming at the impact and shock of robot's body which were caused by the motion acceleration

mutation of hydraulic cylinder ，S-curve was presented and used as motion displacement control law of every degree of freedom. The

virtual prototype model of JQRI00 quadruped walking robot was const