類人猿機(jī)器人四足全方位步行基礎(chǔ)研究.pdf

1、 本文限定討論類人猿機(jī)器人的四足靜步行，也就是說機(jī)器人始終處于靜穩(wěn)定狀態(tài)。本文首先提出了新的步態(tài)包括前向步行、側(cè)向步行，平移步行、轉(zhuǎn)彎步行?；贒-H法和矩陣齊次變換，本文進(jìn)行了類人猿機(jī)器人手臂和腿的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。針對(duì)類人猿機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，本文還研究了四足步行的穩(wěn)定性問題并且引入了一種新的穩(wěn)定平衡判據(jù)。此外為了使接觸力和驅(qū)動(dòng)力矩盡可能的小，本文研究了新的直線步行軌跡規(guī)劃方法來(lái)實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器(腳或手)位移、速度、加速度的軌

2、跡連續(xù)性；同時(shí)研究了類人猿機(jī)器人轉(zhuǎn)彎步行理論，對(duì)轉(zhuǎn)彎步行時(shí)末端執(zhí)行器(腳或手)的位姿規(guī)劃問題進(jìn)行了分析。最后通過程序設(shè)計(jì)生成了相應(yīng)步態(tài)的步行樣本。在機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS環(huán)境下建立了類人猿機(jī)器人“GoRoBoT”的三維虛擬樣機(jī)模型。在理論研究的基礎(chǔ)上，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行了類人猿機(jī)器人四足全方位步行的仿真研究，實(shí)現(xiàn)了前向四足步行、側(cè)向四足步行、平移四足步行、轉(zhuǎn)彎四足步行。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和實(shí)際機(jī)器人步行能力。