基于MATLAB Robotics Toolbox的四足机器人轨迹仿真与优化

作者：陈明方; 张凯翔; 陈久朋; 熊彬洲; 李奇; 姚国一; 李鹏宇

来源：电子科技, 2020, 33(09): 31-37.

DOI：10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.09.006

• 仿生
• 四足机器人
• 仿真
• 轨迹优化
• 运动学
• 机器人工具箱

仿生四足机器人的足端轨迹对其运动状况具有重要作用。MATLAB Robotics Toolbox可用于机器人的建模、求正反解、末端轨迹规划等仿真与分析工作。四足机器人末端只有3个自由度的结构,通过MATLAB Robotics Toolbox来求解与仿真存在一定的缺陷。文中通过研究该工具箱的底层函数,发现出问题的原因是其中的"ikine"函数不适用。文中通过改用反解公式来代替"ikine"函数,对该工具箱进行有针对性的二次开发。同时,增加优化算法对逆向运动学的多解问题按照角度变化最小原则进行优选。对设定轨迹的实时动态仿真结果显示其行走的过程自然平缓,关节转动特性曲线在合理范围内,证明了该优化算法的有效性与合理性。

• 单位
  机电工程学院; 昆明理工大学