黏土环境下六足机器人抬腿阻滞力学模型研究

摘要

六足机器人在黏土环境下行走时常发生沉陷且脱困受阻，对其行走稳定性及能耗等方面均产生了负面影响。考虑黏土的黏附特性及抗剪特性，建立了六足机器人在发生沉陷时的抬腿阻滞力学模型，揭示了足端沉陷量与抬腿阻滞力之间的相关性。设计并搭建了足地力学实验平台，基于该平台进行了六足机器人在3种步态下的足地力学实验，获得沉陷量与阻滞力数据，并与理论模型计算结果对比，验证了力学模型的准确性。采用EDEM软件模拟黏土环境，进行足地接触仿真，揭示了黏土内部力学行为变化规律。对比仿真结果、力学模型预测结果和实验结果发现数据变化趋势基本一致。

关键词

六足机器人 / 黏土环境 / 足地接触力学模型 / 足地力学实验

基金资助

国家自然科学基金（52327803）; 教育部联合基金（8091B022233）; 四川省科技计划重点研发项目（2022ZFG0347）; 四川省自然科学基金（2024NSFSC0817）