作者简介：王智森，硕士，讲师，景德镇学院机械电子工程学院。研究方向：机械设计及结构优化、计算机辅助设计及仿真分析。范云波，本科，景德镇学院机械电子工程学院。研究方向：机械设计制造及其自动化。基金项目：景德镇市科技计划项目（项目编号：２０２０２ＧＹＺＤ０１５－０４）。文章编号：２０９６－３８７４（２０２３）０１－００７９－０６行走机械腿部轨迹规划及运动特性分析王智森，范云波（景德镇学院机械电子工程学院，江西景德镇３３３４００）摘要：通过观察螃蟹腿部行走姿态，针对螃蟹腿部结构进行简化处理，模仿设计６条腿对称分布完成行走动作。根据单腿系统自由度计算及机构求解，借助ＵＧ软件完成行走机械腿部整体结构设计。基于ＵＧ的运动仿真分析功能，得到腿部各关节的运动轨迹及关键节点的运动特性曲线。结果表明：在１个行走循环周期内，腿部运动没有发生突变及干涉现象，行走过程平稳，同时急回特性有利于提高腿部行走效率及跨越障碍物能力。一体化分析方法为同类型仿生机械腿部轨迹规划及运动特性分析提供了一种实用性参考，同时为后续结构二次开发提供理论基础。关键词：行走机械腿部；结构设计；轨迹规划；运动特性中图分类号：ＴＨ１２２文献标识码：Ａ通过模仿自然界生物形态结构及运动特征进行仿生机械装置创新设计的方法有着非常悠久的历史［１］。早在１５世纪，基于模仿鸟类飞行的灵感，著名画家达芬奇绘制了扑翼机图；到１９世纪，科学家利用空气动力学原理设计成功了单翼和双翼滑翔机；２１世纪以后，随着人工智能领域技术不断革新，各类仿生机械技术呈井喷式发展，成为一个热门的研究方向［２－４］。张德义等模仿鱼类外形及运动模式设计了一种仿生三关节机械鱼，通过理论及实验研究鱼体与舵机摆动之间的运动规律［５］；雷方涛等模拟鹰类飞行特点设计并制造了一种仿生机械鹰，配合辅助设备用于机场进行驱鸟，起到了一定的效果［６］；黄世明等模仿鱼类的游动原理，借助Ａｄａｍｓ仿真软件设计了一种仿生机械鱼鱼尾摆动机构，实现泳动方式运动提供动力［７］。本文通过观察螃蟹的行走姿态，模仿设计了一种行走机械腿部结构，研究腿部行走轨迹规划及运动特性。１行走机械腿部结构设计１．１腿部运动轨迹规划研究行走机械腿部行走轨迹及运动特性，重点针对腿部系统单独一条腿的足端进行轨迹规划。其中单腿系统是在模仿螃蟹行走姿态的运动特点基础上进行设计，足端的轨迹与螃蟹行走的轨迹类似。将行走机械跨...
