16、平面蛇形机器人侧向波动运动速度分析与实验研究

平面蛇形机器人侧向波动运动速度分析与实验研究

1. 引言

蛇形机器人具有独特的运动方式，其侧向波动运动的研究对于理解和优化其运动性能至关重要。本文将通过仿真和实验研究，深入探讨蛇形机器人侧向波动运动中步态参数与前进速度之间的关系。

2. 仿真研究：原始速度与平均速度对比

2.1 仿真参数设置

为了研究原始简化模型（6.35a） - （6.35h）和平均模型（7.22）之间的一致性，我们在运行Windows XP的笔记本电脑上使用Matlab R2008b进行仿真。动力学计算使用Matlab的ode45求解器，相对和绝对误差容限分别设置为$10^{-6}$。
考虑一个具有$N = 10$个链节的蛇形机器人，链节长度$l = 0.14$ m，质量$m = 1$ kg。地面摩擦系数$c_t = 0.5$，$c_n = 3$，旋转参数$\lambda_1 = 0.5$，$\lambda_2 = 20$。两个模型的初始状态均设置为原点。具体的步态模式参数$\alpha$、$\omega$、$\delta$和$\varphi_o$将在每个仿真结果中给出。

参数	数值
链节数$N$	10
链节长度$l$	0.14 m
质量$m$	1 kg