Simulation Analysis of Frog-Inspired Take-Off Performance Based on Different Structural Models

跳跃的 仿生学 运动学 生物力学 模拟 运动(音乐) 跳跃 地面反作用力 计算机科学 机制(生物学) 生物系统 物理 人工智能 经典力学 地质学 声学 生物 热力学 古生物学 量子力学
作者
Shuqi Wang,Jizhuang Fan,Yubin Liu
出处
期刊:Biomimetics [MDPI AG]
卷期号:9 (3): 168-168
标识
DOI:10.3390/biomimetics9030168
摘要

The frog-inspired jumping robot is an interesting topic in the field of biomechanics and bionics. However, due to the frog’s explosive movement and large range of joint motion, it is very difficult to make their structure completely bionic. To obtain the optimal jumping motion model, the musculoskeletal structure, jumping movement mechanism, and characteristics of frogs are first systematically analyzed, and the corresponding structural and kinematic parameters are obtained. Based on biological characteristics, a model of the articular bone structure is created, which can fully describe the features of frog movement. According to the various factors affecting the frog’s jumping movement, mass and constraints are added, and the complex biological joint structure is simplified into four different jumping structure models. The jumping ground reaction force, velocity, and displacement of the center of mass, joint torque, and other motion information of these four models are obtained through ADAMS simulation to reveal the jumping movement mechanism and the influencing factors of frogs. Finally, various motion features are analyzed and compared to determine the optimal structural model of the comprehensive index, which provides a theoretical basis for the design of the frog-inspired jumping robot.
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