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柔性腿无缘轮黏滞-滑动过程的被动动态行走运动特性分析
1
作者
包晏名
张奇志
周亚丽
《动力学与控制学报》
2024年第7期59-69,共11页
为了分析存在摩擦力情况下柔性腿无缘轮的运动步态,分析了柔性腿无缘轮黏滞与滑动两种运动状态相互转换的条件,通过拉格朗日第一类方程建立了系统的动力学模型,在建模时解除了单支撑阶段的切向约束条件,增加了摩擦力项以实现当摩擦力不...
为了分析存在摩擦力情况下柔性腿无缘轮的运动步态,分析了柔性腿无缘轮黏滞与滑动两种运动状态相互转换的条件,通过拉格朗日第一类方程建立了系统的动力学模型,在建模时解除了单支撑阶段的切向约束条件,增加了摩擦力项以实现当摩擦力不足时的滑动状态建模.分析了不同摩擦因数下柔性腿无缘轮的运动步态情况,发现了最多可能产生4种运动行为.研究了不同步态对于系统能量的影响,并发现滑动的产生增加了系统在单支撑阶段的动能.利用Newton-Raphson迭代法和庞加莱映射发现了4种运动行为均存在不动点并且轨迹稳定,同时发现柔性腿无缘轮具有滑动的步态有着良好的鲁棒性.通过研究不同初始动能对系统滑动步态的影响,发现了系统动能或者角速度在一定的范围内存在一个极小的停滞区间,使得系统单支撑阶段在通过直立平衡面附近时会产生长时间的滑动,导致系统的不稳定.
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关键词
被动行走
柔性腿无缘轮
黏滞-滑动
库伦摩擦
极限环
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职称材料
题名
柔性腿无缘轮黏滞-滑动过程的被动动态行走运动特性分析
1
作者
包晏名
张奇志
周亚丽
机构
北京信息科技大学自动化学院
出处
《动力学与控制学报》
2024年第7期59-69,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(12172059)。
文摘
为了分析存在摩擦力情况下柔性腿无缘轮的运动步态,分析了柔性腿无缘轮黏滞与滑动两种运动状态相互转换的条件,通过拉格朗日第一类方程建立了系统的动力学模型,在建模时解除了单支撑阶段的切向约束条件,增加了摩擦力项以实现当摩擦力不足时的滑动状态建模.分析了不同摩擦因数下柔性腿无缘轮的运动步态情况,发现了最多可能产生4种运动行为.研究了不同步态对于系统能量的影响,并发现滑动的产生增加了系统在单支撑阶段的动能.利用Newton-Raphson迭代法和庞加莱映射发现了4种运动行为均存在不动点并且轨迹稳定,同时发现柔性腿无缘轮具有滑动的步态有着良好的鲁棒性.通过研究不同初始动能对系统滑动步态的影响,发现了系统动能或者角速度在一定的范围内存在一个极小的停滞区间,使得系统单支撑阶段在通过直立平衡面附近时会产生长时间的滑动,导致系统的不稳定.
关键词
被动行走
柔性腿无缘轮
黏滞-滑动
库伦摩擦
极限环
Keywords
passive walking
flexible leg rimless wheels
stick-slip
coulomb friction
limit cycle
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
柔性腿无缘轮黏滞-滑动过程的被动动态行走运动特性分析
包晏名
张奇志
周亚丽
《动力学与控制学报》
2024
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