基于MATLAB步态算法仿真技术：双足机器人ADAMS与Matlab联合仿真

摘要：为提高双足机器人设计的效率与可靠性，建立基于虚拟样机技术的仿真系统。在ADAMS中建立双足机器人的机械动力学模型，利用Matlab中的Simulink工具箱建立控制系统，通过ADAMS与Matlab的接口ADAMS/Controls模块，实现双足机器人基于ADAMS与Matlab的联合步行仿真。虚拟样机联合仿真方法面向多领域，可避免复杂的人工建模和求解过程，仿真逼真且接近实际系统，为双足机器人物理样机的研制提供依据。

关键词：双足机器人；虚拟样机；ADAMS；Mat-lab；联合仿真

0引言

由于双足机器人研制的复杂性，有必要在物理样机制造之前，建立一个虚拟原理样机系统，在各种虚拟环境中模拟机器人双足步行系统的运动和状态，以评估机器人步态规划、步行控制算法的有效性，并对设计方案进行优化，提高物理样机研制成功的概率。而ADAMS软件是虚拟样机领域非常优秀的软件，在控制领域比较优秀的软件是Matlab，通过二者的联合仿真可以达到提高设计性能、降低设计成本、减少产品开发时间的目的1-21。

1仿真系统的总体设计

在虚拟样机动力学与控制集成仿真系统中，进行ADAMS和Matlab联合仿真，由仿真分析软件ADAMS提供虚拟样机的三维模型、运动学模型和动力学模型，控制软件Matlab提供控制目标轨迹、控制算法1，通过二者之间的数据接口，Matlab将样机的力矩控制指令送给ADAMS，后者将样机关节角反馈给前者，形成完整的闭环控制系统。仿真系统如图1所示。

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