本發(fā)明涉及一種機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

如今機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入生活當(dāng)中的各個(gè)領(lǐng)域，如用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、采摘機(jī)器人等，用于軍事的排雷機(jī)器人、偵查機(jī)器人及無人戰(zhàn)車等，以及用于空間探測的雙臂機(jī)器人、用于醫(yī)療的心臟手術(shù)機(jī)器人、腔鏡手術(shù)支援機(jī)器人，用于災(zāi)難救援的模塊化可重構(gòu)機(jī)器人、蛇形機(jī)器人、履帶救援機(jī)器人、用于家庭服務(wù)的娛樂機(jī)器人、真空吸塵機(jī)器人及除草機(jī)器人等；隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人的發(fā)展趨于小型化、智能化，微小型機(jī)器人的特征尺度小，一般只有幾個(gè)毫米到幾十毫米，要在如此小的空間內(nèi)，將致動(dòng)器、執(zhí)行器、傳感器、控制器及能量供給系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等高度集成，采用傳統(tǒng)的方法難以實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問題

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，移動(dòng)機(jī)構(gòu)利用柔性足的彈性變形和振動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在行走表面的約束作用下，柔性足在振動(dòng)的同時(shí)會(huì)與行走表面發(fā)生碰撞，基體、柔性足與行走表面構(gòu)成了一個(gè)碰撞振動(dòng)系統(tǒng)。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：基于模態(tài)分析結(jié)果與模態(tài)疊加理論，對高階振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行截?cái)?，針對低階模態(tài)的振型與頻率構(gòu)造了柔性足的多剛體有限自由度模型，實(shí)現(xiàn)了對無限自由度碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的降維處理；

第二步：基于Hertz接觸理論與Coulomb摩擦理論建立了柔性足與行走表面的碰撞模型；

第三步：搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測量了碰撞引起的柔性足運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化，結(jié)合參數(shù)分析與綜合，對碰撞模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，移動(dòng)機(jī)構(gòu)利用柔性足的彈性變形和振動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在行走表面的約束作用下，柔性足在振動(dòng)的同時(shí)會(huì)與行走表面發(fā)生碰撞，基體、柔性足與行走表面構(gòu)成了一個(gè)碰撞振動(dòng)系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

一種基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：基于模態(tài)分析結(jié)果與模態(tài)疊加理論，對高階振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行截?cái)?，針對低階模態(tài)的振型與頻率構(gòu)造了柔性足的多剛體有限自由度模型，實(shí)現(xiàn)了對無限自由度碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的降維處理；

第二步：基于Hertz接觸理論與Coulomb摩擦理論建立了柔性足與行走表面的碰撞模型；

第三步：搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測量了碰撞引起的柔性足運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化，結(jié)合參數(shù)分析與綜合，對碰撞模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。

本發(fā)明的基于碰撞驅(qū)動(dòng)的微小型機(jī)器人移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，移動(dòng)機(jī)構(gòu)利用柔性足的彈性變形和振動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在行走表面的約束作用下，柔性足在振動(dòng)的同時(shí)會(huì)與行走表面發(fā)生碰撞，基體、柔性足與行走表面構(gòu)成了一個(gè)碰撞振動(dòng)系統(tǒng)。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。