双足机器人ADAMS-MATLAB联合仿真：运动轨迹规划与控制的可靠性提升

本文主要探讨了基于ADAMS（ Adams Inverse Dynamics Engine，一种广泛用于机械系统动力学分析的软件）和MATLAB（一种强大的数值计算环境，常用于控制设计与仿真）的联合仿真技术在双足机器人运动轨迹规划和控制设计中的应用。作者杨晓玉、富荣昌和王文远来自新疆大学机械工程学院，他们的研究集中在解决ADAMS仿真可能存在的不稳定性问题。 首先，作者通过SolidWorks建立了双足机器人的三维物理模型，通过精确的建模和装配过程，确保了机器人关节和肢体结构的准确性。这个过程包括绘制基础平面草图，进行拉伸和切除操作，最终得到完整的三维模型，并以STEP和X_T格式输出。 在模型建立完成后，他们进行了逆运动学分析，即从机器人的末端位置和速度推导出关节的角度和速度，这一步骤验证了模型的合理性和可行性。接着，这个模型被导入到ADAMS中，通过添加约束来进行动力学仿真，模拟机器人在各种动作下的动态行为。 为了实现更精细的运动规划，文章提到在MATLAB中使用多项式插值法来设计机器人的步态策略。这种方法允许作者在保证性能的同时，优化机器人的行走路径和速度变化，从而提高运动的平稳性和效率。 最后，作者利用Simulink平台构建了控制系统的框架，通过ADAMS提供的关节角度数据，MATLAB控制台可以计算并输出相应的驱动力矩，实现了ADAMS与MATLAB的联合仿真。通过这种联合仿真，他们观察到相比于ADAMS单独仿真，联合仿真结果的波动性明显降低，数据更加稳定，这对于后续双足机器人控制系统的电机选型具有重要的指导意义。 这篇论文提供了双足机器人动力学分析、运动规划和控制设计的一种有效方法，强调了ADAMS与MATLAB结合的优势，对于提升机器人系统的性能和控制精度具有实际价值。关键词包括双足机器人、ADAMS、运动学分析、轨迹规划和联合仿真，该研究成果可作为未来机器人技术领域的研究基石。