仿真類人機器人設計及高層決策方法的研究.pdf

1、機器人學科是一門迅速發(fā)展的綜合性前沿學科。它涉及機械工程學、運動學、數(shù)學、計算機、電子工程學等多門學科技術，受到工業(yè)界和學術界的高度重視。類人機器人的研究和發(fā)展代表了機器人學的尖端水平，是人類科技的最高夢想之一。本文主要以RoboCup仿真3D比賽為平臺以合肥工業(yè)大學HfutEngine3D球隊的設計為項目背景提出了仿真平臺的類人機器人設計思路與方法，分別從多自由度類人機器人的基本建模、運動控制和智能決策控制等三個方面為切入點，提出了一

2、系列的解決思路和方法。本文所做主要工作如下： (1)總結了類人機器人的結構特點和經典的類人機器人運動性能參數(shù)計算，提出了一種改進型的模型無關的機器人建模方法。該方法適用于多自由度的類人機器人，同時簡化了多自由度類人機器人的建模表示與相關運動學計算。 (2)提出一種基于非線性插值預測加速點和減速點的關節(jié)軌跡控制方法。在此基礎上更進一步優(yōu)化生成關節(jié)變速度的計算方法，使得關節(jié)速度變化變得更加的平滑，有效的避免了關節(jié)非變速度方法

3、中馬達運動慣性大而導致關節(jié)轉動精度不高和容易產生不穩(wěn)定的慣性力問題。 (3)類人機器人與非人形機器人決策控制的最大區(qū)別是運動狀態(tài)的不可預知性?；诖?，本文提出了一種模型無關的搶占式多優(yōu)先級調度算法來設計機器人決策模塊。 (4)針對以上算法及設計進行的實驗，對標準RoboCup比賽進行技術統(tǒng)計和實驗分析。基于已建立的機器人數(shù)據(jù)模型計算COM點并且測試機器人在球場行走時的穩(wěn)定性。在標準的RoboCup比賽環(huán)境下與各只世界強隊