小型雙足人形機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與步態(tài)規(guī)劃.pdf

1、人形機(jī)器人一直是機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，它集中了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、信息工程、自動(dòng)控制工程以及人工智能和仿生學(xué)等多種學(xué)科的最新科研成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是目前科技發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。課題旨在設(shè)計(jì)一種小型雙足人形機(jī)器人平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上對(duì)雙足機(jī)器人的步行機(jī)理進(jìn)行研究，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)自主的智能雙足人形機(jī)器人積累經(jīng)驗(yàn)。
　　以人體結(jié)構(gòu)為模仿對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行了抽象與簡(jiǎn)化。應(yīng)用微型伺服馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)元件，采用集中式控制，并在

2、分析自由度配置及傳感器應(yīng)用方案的基礎(chǔ)上，對(duì)小型雙足人形機(jī)器人的本體機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　機(jī)器人采用離線規(guī)劃—再線調(diào)整的行走方式，其中，對(duì)機(jī)器人離線規(guī)劃提出三步規(guī)劃法。首先，結(jié)合對(duì)人類(lèi)行走步態(tài)的研究，規(guī)劃?rùn)C(jī)器人行走姿態(tài)及軌跡；在此基礎(chǔ)上建立并求解運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，獲得機(jī)器人行走時(shí)各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角曲線；最后，針對(duì)前向運(yùn)動(dòng)與側(cè)向運(yùn)動(dòng)之間的耦合，對(duì)求得的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行修正，使機(jī)器人在保證穩(wěn)定的前提下，動(dòng)作更加流暢。結(jié)合機(jī)器人物理樣機(jī)模型，利用三步規(guī)劃法