兩足步行機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃及SimMechanics建模.pdf

1、近年來,兩足機(jī)器人的研究發(fā)展迅速,兩足機(jī)器人也越來越具有人的特征。兩足機(jī)器人,相對(duì)于其他足式機(jī)器人,具有支撐面積小、支撐面形狀隨時(shí)間變化大、質(zhì)心相對(duì)位置較高的特點(diǎn),因而兩足步行系統(tǒng)是步行方式中自動(dòng)化程度較高、較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。同時(shí),兩足步行是支撐腳離散、交替地接觸地面的,因而可主動(dòng)選擇最佳支撐點(diǎn),受環(huán)境限制小,具有很高的靈活性和適應(yīng)性。加之,機(jī)器人具有人的外形和基本功能,易于與人共處和適應(yīng)多變的活動(dòng)環(huán)境。
　　 兩足機(jī)器人的步

2、行研究,是機(jī)器人研究的前沿,正成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),它不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,而且具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。要實(shí)現(xiàn)兩足機(jī)器人穩(wěn)定的兩足步行,所涉及的研究領(lǐng)域很廣,本文研究其中一些基礎(chǔ)但很關(guān)鍵的問題:數(shù)學(xué)模型、步行穩(wěn)定性、步態(tài)規(guī)劃。
　　 本文針對(duì)目前兩足步行機(jī)器人行走步態(tài)規(guī)劃的發(fā)展方向,著重建立了基于SimMechanics的兩足步行機(jī)器人模型,通過仿真分析了步行特性,為研制兩足步行機(jī)器人提供了一定的理論依據(jù)。
　　

3、(1)對(duì)兩足步行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行了分析,這是進(jìn)行機(jī)器人建模的基礎(chǔ)。在分析了兩足步行機(jī)器人步行穩(wěn)定性要求的基礎(chǔ)上給出了步行控制任務(wù),為步行機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃提供了理論依據(jù)。
　　 (2)對(duì)兩足步行機(jī)器人的自由度和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析,然后引入了步態(tài)規(guī)劃的概念,并對(duì)步行機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃的方法進(jìn)行了討論,并結(jié)合兩足機(jī)器人的研究課題,探討和分析了兩足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的一些問題,提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。
　　 (3