類人足球機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃與自適應(yīng)軌跡跟蹤算法研究.pdf

1、類人機(jī)器人為機(jī)器人研究的最高境界，它是智能機(jī)器人理論和技術(shù)的集中體現(xiàn)，能夠帶動(dòng)許多相關(guān)學(xué)科和技術(shù)的交叉發(fā)展和進(jìn)步。 自上個(gè)世紀(jì)90年代國際上開始開展機(jī)器人足球比賽，經(jīng)歷了將近十年的時(shí)間，終于在足球機(jī)器人賽場上出現(xiàn)了類人型機(jī)器人。關(guān)于類人足球機(jī)器人的研究工作更是剛剛開始。因此類人足球機(jī)器人的研究具有非常重要的意義。 本文以小型類人足球機(jī)器人為主要的研究對(duì)象，對(duì)機(jī)器人動(dòng)作進(jìn)行仿真規(guī)劃。并針對(duì)賽場環(huán)境中易受到不可預(yù)見外力作用的

2、特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制器，對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)的軌跡跟蹤算法進(jìn)行了研究。 首先建模。本文以ROBONOVA－I型機(jī)器人為原型，利用三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks繪制了機(jī)器人及比賽場地和球體。以實(shí)物尺寸為依據(jù)，得到的仿真模型與現(xiàn)實(shí)的在外形上相似度高。 然后進(jìn)行單關(guān)節(jié)動(dòng)作規(guī)劃，利用ADAMS良好的虛擬樣機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)仿真動(dòng)作，修正機(jī)器人、球體、地面三者之間的接觸參數(shù)，保證仿真規(guī)劃得到的數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)物機(jī)器人上能夠獲得高度相似的效果。而

3、且可以將單個(gè)關(guān)節(jié)動(dòng)作規(guī)劃得到的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)，用于組成后續(xù)過程中的復(fù)雜動(dòng)作。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相對(duì)復(fù)雜動(dòng)作的規(guī)劃。利用Simulink完善的控制技術(shù)，通過ADAMS和Simulink聯(lián)合仿真的方法進(jìn)行機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃。 為了保證穩(wěn)定性，引入ZMP理論，提出了仿真ZMP理想軌跡及仿真ZMP實(shí)際軌跡的概念，將機(jī)器人的穩(wěn)定性高低量化。將仿真ZMP實(shí)際軌跡作為反饋量引入到控制系統(tǒng)中，通過修正髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度以提高機(jī)器人的穩(wěn)定性，最終使機(jī)