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大壁虎运动步态与体态特征研究

成佳伟  
【摘要】: 步态是步行者(人,动物,机器人)的肢体在时间和空间上的一种协调关系,体态是指身体的姿势或形态,步行者行走中的每一个动作都包括了步态的实现和体态的调整。因此行走过程步态和体态的定量分析对于步行机器人的仿生设计具有重要的意义。 本文主要以大壁虎(Gekko Gecko)的脊背和四肢为研究对象,分别对大壁虎在直线运动步态(地面、垂直壁面及天花板)和转向步态下的体态特征如身体横向弯曲的方式和幅度进行了深入的研究和探讨;同时本文运用曲线拟合的方法对大壁虎转向过程中的运动方向和转向角度进行了定义;最后本文还提出了针对大壁虎地壁过渡运动的步态和体态研究的实验方法,并对其运动过程进行了初步研究。通过对大量的实验数据进行比较和分析,得出如下结论:大壁虎身体上任一点在其爬行过程中都在做复合运动,即由与大壁虎整体运动方向相一致的(纵向)和垂直于此方向(横向)的两个运动合成,其横向运动的周期与步态周期相同;大壁虎身体中部的横向运动幅度最大,前后两端最小;大壁虎身体上任意一部分横向移动时达到极值的时刻并不相同;大壁虎转向运动中,其身体横向运动幅度和步态周期之间存在着反比关系等。


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