摘要:本文設(shè)計(jì)一款驅(qū)動(dòng)固定集中、足端無(wú)伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)特征且具有全向運(yùn)動(dòng)能力的腿部機(jī)構(gòu)(全向運(yùn)動(dòng)仿生腿OmnilLeg),,以提升全向運(yùn)動(dòng)仿生腿性能為目的,,提出一種多目標(biāo)分層優(yōu)化方法對(duì)其尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。給出了腿部機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)模型,,構(gòu)建了6項(xiàng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo),,包括極限步長(zhǎng)、極限步高,、兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能指標(biāo)(雅可比矩陣條件數(shù)均值,、運(yùn)動(dòng)學(xué)性能波動(dòng)情況)、兩項(xiàng)靜力學(xué)性能指標(biāo)(力傳遞能力,、力傳遞穩(wěn)定性),。分析了全向運(yùn)動(dòng)仿生腿各尺寸參數(shù)對(duì)6項(xiàng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度和規(guī)律。結(jié)合蒙特卡洛法提出了以極限步長(zhǎng)和極限步高為主要指標(biāo),,以運(yùn)動(dòng)學(xué)性能和靜力學(xué)性能為輔助指標(biāo),,將優(yōu)化目標(biāo)分層的多目標(biāo)尺寸參數(shù)優(yōu)化方法,對(duì)全向運(yùn)動(dòng)仿生腿尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,。分析了全向運(yùn)動(dòng)仿生腿運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)性能,,末端工作空間在-0.07 m≤(x、y)≤0.07 m,、5°≤γ≤85°的區(qū)域內(nèi)時(shí),,全向運(yùn)動(dòng)仿生腿具備更好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)性能?;趦?yōu)化所得的尺寸參數(shù)搭建了全向運(yùn)動(dòng)仿生腿原型樣機(jī),,并搭建了單腿測(cè)試平臺(tái),,通過(guò)末端加載試驗(yàn)驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)性能。研究結(jié)果為全向運(yùn)動(dòng)仿生腿進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ),。