平面雙足半被動機器人步態(tài)規(guī)劃研究.pdf

1、仿人機器人是通過模仿人的形態(tài)和行為來設計制造的一種機器人。自二十世紀八十年代起,其相關問題成為機器人技術研究領域的熱點。雙足步行方式是仿人機器人區(qū)別于其他機器人的最主要特征,也是仿人機器人研究領域一個重要的方向。本文在分析總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎上,開展了平面雙足機器人步態(tài)規(guī)劃的研究,主要內(nèi)容包括:
　　 1、在純被動機器人模型的基礎上,建立了帶踝關節(jié)和膝關節(jié)的平面雙足機器人的質(zhì)點簡化模型。針對給定力/力矩作用下的運動、跟蹤規(guī)劃

2、軌跡以及碰撞過程等三種情況,運用多剛體系統(tǒng)的動力學分析方法(TMT法)進行了分析,為步態(tài)規(guī)劃的仿真驗證奠定了基礎。
　　 2、根據(jù)無邊緣車輪模型的連續(xù)運動條件,探討了平面雙足機器人行走的可行性:只要提供給質(zhì)心足夠多的能量使之經(jīng)過最高點,機器人就不會向后摔倒;只要擺動腿在著地之前運動的足夠快,機器人就不會向前摔倒。針對這兩個條件,本文引入踝關節(jié)驅(qū)動力矩和擺動腿規(guī)劃策略,為步態(tài)規(guī)劃的實現(xiàn)創(chuàng)造條件。
　　 3、針對水平地面為理