摘要

足-地动力学是多足机器人在松软地质上移动机理的核心,在其设计、运动控制和仿真等方面具有重要作用。考虑到切向运动压缩足端周面土壤的情况,结合地面力学理论和Rankine被动土压力理论建立了机器人平底足-地动力学模型。进一步推导建立了一定倾角下矩形足-地动力学模型。开发了多工况足-地作用测试系统,将压盘实验测得的参数代入到矩形足-地动力学模型,通过理论值和实验值的对比,验证了预测误差在合理范围内。对不同足端姿态角的实验数据使用非线性拟合辨识,得到了推进力和承载力的应力-应变系数,最小误差为9.89%,对比本领域经典文献,验证了不同足端姿态角下平底足足端应力分布函数的有效性。