基于混合驅(qū)動(dòng)的異構(gòu)雙腿機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人(Biped Robot with Heterogeneous Legs，BRHL)是一種將雙腿機(jī)器人和智能假肢集成研究的新型機(jī)器人模型。不但可以進(jìn)行多種雙腿機(jī)器人的行走實(shí)驗(yàn)，還可以模擬膝上截肢者安裝智能假肢的情況，可以做大量重復(fù)性多樣性的智能假肢測(cè)試實(shí)驗(yàn)，為智能假肢研究提供了一個(gè)科學(xué)的平臺(tái)。機(jī)器人驅(qū)動(dòng)方式的研究也極為重要，良好的驅(qū)動(dòng)方式必能促進(jìn)雙腿機(jī)器人的發(fā)展，也將推動(dòng)假肢研究向更智能的方向發(fā)展。
　　本文在論

2、述了雙腿機(jī)器人和智能假肢的研究現(xiàn)狀、研究意義的基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)省能源和優(yōu)化驅(qū)動(dòng)方式的要求，對(duì)異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人的仿生腿進(jìn)行了改進(jìn)，提出了混合驅(qū)動(dòng)膝關(guān)節(jié)的概念，并對(duì)改進(jìn)的異構(gòu)雙腿步行機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)控制研究。內(nèi)容主要涉及模型建立、步態(tài)規(guī)劃與分析、行走仿真分析等。
　　仿生腿是模擬膝上截肢者的智能假肢，它的研制必須符合人體對(duì)假肢的需求。仿生腿不僅要具有擬人行走的功能，同時(shí)還不能增加殘疾人的痛苦，可以根據(jù)外界環(huán)境及人的疲勞程度選擇驅(qū)動(dòng)方式

3、，并且能滿足節(jié)約能源的需要。本文提出了由MR阻尼器和滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)組成的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，建立了該系統(tǒng)的機(jī)械模型，并通過Adams軟件對(duì)其可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　雙腿機(jī)器人行走，合理的步態(tài)是關(guān)鍵?；旌向?qū)動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，它的步態(tài)規(guī)劃尤為重要，本文通過三次樣條插值的方法規(guī)劃出了基于混合驅(qū)動(dòng)的異構(gòu)雙腿機(jī)器人的步態(tài)。
　　為了進(jìn)一步研究異構(gòu)雙腿機(jī)器人的行走，在SimMechanics中建立了基于混合驅(qū)動(dòng)的BRHL的模型，分析了雙腿行走