仿人足球機器人的研究與控制.pdf

1、仿人機器人的行走方式是類人的雙足步行,擁有很好的靈活性,有著其它的機器人無法比擬的優(yōu)點,其技術(shù)是當(dāng)今機器人領(lǐng)域的研究前沿和熱點方向之一。本文設(shè)計一款仿人機器人,并對所設(shè)計的機器人進行運動規(guī)劃,使其實現(xiàn)穩(wěn)定行走。首先回顧和總結(jié)了仿人機器人的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀,對國內(nèi)外各主要研究機構(gòu)設(shè)計的仿人足球機器人進行了分析和對比,并介紹了本文研究的主要內(nèi)容。其次設(shè)計了仿人足球機器人的關(guān)節(jié)自由度,并配置了系統(tǒng)的驅(qū)動。在確定機械結(jié)構(gòu)之后,本文對控制電路進行了

2、設(shè)計和實現(xiàn),完成仿人足球機器人的硬件配置。接著對仿人足球機器人進行運動學(xué)分析,采用D-H矩陣法[1-2]建立坐標(biāo)系,得出D-H參數(shù)表,從而根據(jù)D-H矩陣運算得出其運動學(xué)正解和運動學(xué)逆解的方程,同時得出仿人足球機器人各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角軌跡。然后基于三維倒立擺模型根據(jù)ZMP[3]穩(wěn)定性判據(jù)對仿人足球機器人進行步態(tài)規(guī)劃。通過提出理想ZMP的軌跡來規(guī)劃仿人足球機器人質(zhì)心(COG)和踝關(guān)節(jié)的軌跡。最后,實驗過程中實際測得的ZMP的位置和規(guī)劃中理想的Z