人形機器人在復(fù)雜環(huán)境下行為控制研究.pdf

1、雙足人形機器人具有人類外形，在設(shè)計之初便被賦予很高的期望，其綜合多種機械、電子、計算機、傳感器和控制技術(shù)，是該研究的前沿領(lǐng)域。由于其前瞻性和潛力，人形機器人已成為機器人研究的熱門課題。雖然雙足人形機器人樣機研制和行走控制的研究在最近40年里取得了豐碩的成果和進展，但其依舊面臨著自由度多、控制難度大的問題。加上可以預(yù)見日后人形機器人在實際工作中將面臨一般工業(yè)機械難以遇到的復(fù)雜環(huán)境，如救災(zāi)現(xiàn)場、家政服務(wù)環(huán)境甚至戰(zhàn)場，因此研究人形機器人在復(fù)雜

2、環(huán)境下的行為尤其顯得重要。
　　本文選取了兩種典型復(fù)雜環(huán)境，即未知的不平整路面和地面未知障礙物環(huán)境，分別對兩種環(huán)境下機器人的行走控制和移除障礙物控制進行了研究。在行走控制中，主要研究了平地、斜坡和地面雜物等環(huán)境上行走的穩(wěn)定性；而移除障礙物時，則主要考慮了在平地上移動障礙物的進行步驟和方法，以及對相關(guān)性能指標的優(yōu)化。具體工作包括：
　　1、基于被動倒立擺模型（PIPM）對雙足人形機器人進行了步態(tài)規(guī)劃，并設(shè)計了以ZMP跟蹤預(yù)測控