2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、機(jī)器人在復(fù)雜、危險、高強(qiáng)度的環(huán)境中作業(yè)所發(fā)揮的作用受到越來越多人的認(rèn)可和關(guān)注。本文以設(shè)計核電站救災(zāi)機(jī)器人為研究背景,著力解決兩個與機(jī)器人研究相關(guān)的問題:機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的軌跡規(guī)劃和足型機(jī)器人對參考軌跡跟蹤。機(jī)器人軌跡規(guī)劃問題,實質(zhì)是利用環(huán)境內(nèi)已知信息,規(guī)劃一條從機(jī)器人到目的地點的可行軌跡并且使軌跡較優(yōu)的問題。本文借鑒了預(yù)測控制中的滾動優(yōu)化原理,運(yùn)用滾動窗口軌跡規(guī)劃進(jìn)行參考軌跡的設(shè)計。利用窗口內(nèi)精確環(huán)境信息和窗口外模糊環(huán)境信息設(shè)計局部子

2、目標(biāo),規(guī)劃從機(jī)器人到子目標(biāo)再到目的地點的參考軌跡。通過滾動窗口規(guī)劃所得到的軌跡就是機(jī)器人所需要跟蹤的參考軌跡,本文中采用預(yù)見控制底層算法,將未來參考信號納入控制器的設(shè)計,讓機(jī)器人能夠提前對未來變化產(chǎn)生反應(yīng)。最后,本文通過仿真分別對預(yù)見控制軌跡跟蹤算法和滾動窗口軌跡規(guī)劃進(jìn)行了驗證,證明了本文中對參考軌跡的設(shè)計和跟蹤的研究的有效性。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴設(shè)計了適合四足機(jī)器人進(jìn)行軌跡跟蹤的步態(tài)。根據(jù)ZMP穩(wěn)定性定理,借鑒了機(jī)器人小

3、跑對腳走步態(tài)的設(shè)計方法,設(shè)計了以ZMP為參考點,適合解決四足機(jī)器人軌跡跟蹤問題的四足機(jī)器人行走步態(tài)。⑵設(shè)計了預(yù)見控制軌跡跟蹤算法。針對ZMP穩(wěn)定性定理,建立機(jī)器人增廣系統(tǒng)方程,將未來參考軌跡加入控制器設(shè)計之中,得到了預(yù)見控制器。通過仿真證明本文設(shè)計的預(yù)見控制器相比一般的控制器,在軌跡跟蹤方面具有更好的效果。⑶改進(jìn)了滾動窗口路徑規(guī)劃算法。設(shè)計了對窗口內(nèi)障礙物的膨脹處理算法,以及膨脹處理的簡化方法和特殊情況的處理方法。改進(jìn)了滾動窗口路徑規(guī)劃

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