hslogic算法仿真-基于Matlab的六足机器人优化设计仿真

hslogic算法仿真-基于Matlab的六足机器人优化设计仿真
六足仿生机器人是指模仿六足生物的身体结构、运动形式以及功能特征的机器人。这种机器人同时具有足式和仿生机器人的优点，具有良好的运动控制、位姿调整以及信息融合等能力。此外，六足机器人具有丰富的步态，稳定性好、越障能力强，具有很好的地形适应能力，在国民经济和国防建设的许多领域中都有广泛的应用前景[1]。自20世纪60年代以来，国内外已经研制出许多这类机器人的模型或样机。
机器人系统是由结构系统与控制系统两个子系统组成的。这两个子系统相互影响，紧密耦合。因此，对两者进行集成设计十分必要。而实际情况中，结构设计者往往采用有限元动力分析方法设计结构，使得结构系统模型自由度很高，方程组的维数大，并且含有许多非线性项。这就造成控制设计者无法利用该模型，而只能根据特别简化的数学模型来对控制器系统进行初步设计。此外，由于简化模型是通过对实际系统进行大量简化得到的，使得模型中的参数不能跟实际情况很好地对应，所以控制结果也无法对结构设计进行有效的指导[2]。这种对结构与控制系统进行分离设计的方法会使得产品的研发周期长、成本高、性能差。
六足机器人是机电高度集成的系统，而系统的动态性能由结构及控制共同决定。在高性能轨迹跟踪过程中，结构和控制的耦合更加紧密。若在设计六足机器人的控制系统时未能考虑到它的结构特征，将会使跟踪误差偏大，甚至达不到性能要求指标；另一方面，若在进行结构设计时未能考虑到控制特性，将设计不出最优结构。为了使六足机器人系统设计达到最优，应该对控制和结构进行集成优化设计[3]。