平面雙足半被動(dòng)機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃研究.pdf

1、仿人機(jī)器人是通過(guò)模仿人的形態(tài)和行為來(lái)設(shè)計(jì)制造的一種機(jī)器人。自二十世紀(jì)八十年代起,其相關(guān)問(wèn)題成為機(jī)器人技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。雙足步行方式是仿人機(jī)器人區(qū)別于其他機(jī)器人的最主要特征,也是仿人機(jī)器人研究領(lǐng)域一個(gè)重要的方向。本文在分析總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了平面雙足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃的研究,主要內(nèi)容包括:
　　 1、在純被動(dòng)機(jī)器人模型的基礎(chǔ)上,建立了帶踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的平面雙足機(jī)器人的質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)化模型。針對(duì)給定力/力矩作用下的運(yùn)動(dòng)、跟蹤規(guī)劃

2、軌跡以及碰撞過(guò)程等三種情況,運(yùn)用多剛體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析方法(TMT法)進(jìn)行了分析,為步態(tài)規(guī)劃的仿真驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。
　　 2、根據(jù)無(wú)邊緣車(chē)輪模型的連續(xù)運(yùn)動(dòng)條件,探討了平面雙足機(jī)器人行走的可行性:只要提供給質(zhì)心足夠多的能量使之經(jīng)過(guò)最高點(diǎn),機(jī)器人就不會(huì)向后摔倒;只要擺動(dòng)腿在著地之前運(yùn)動(dòng)的足夠快,機(jī)器人就不會(huì)向前摔倒。針對(duì)這兩個(gè)條件,本文引入踝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩和擺動(dòng)腿規(guī)劃策略,為步態(tài)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件。
　　 3、針對(duì)水平地面為理