類人足球機器人動作規(guī)劃與自適應軌跡跟蹤算法研究.pdf

1、類人機器人為機器人研究的最高境界，它是智能機器人理論和技術(shù)的集中體現(xiàn)，能夠帶動許多相關(guān)學科和技術(shù)的交叉發(fā)展和進步。 自上個世紀90年代國際上開始開展機器人足球比賽，經(jīng)歷了將近十年的時間，終于在足球機器人賽場上出現(xiàn)了類人型機器人。關(guān)于類人足球機器人的研究工作更是剛剛開始。因此類人足球機器人的研究具有非常重要的意義。 本文以小型類人足球機器人為主要的研究對象，對機器人動作進行仿真規(guī)劃。并針對賽場環(huán)境中易受到不可預見外力作用的

2、特點，設(shè)計了自適應控制器，對機器人關(guān)節(jié)的軌跡跟蹤算法進行了研究。 首先建模。本文以ROBONOVA－I型機器人為原型，利用三維設(shè)計軟件Solidworks繪制了機器人及比賽場地和球體。以實物尺寸為依據(jù)，得到的仿真模型與現(xiàn)實的在外形上相似度高。 然后進行單關(guān)節(jié)動作規(guī)劃，利用ADAMS良好的虛擬樣機技術(shù)，設(shè)計仿真動作，修正機器人、球體、地面三者之間的接觸參數(shù)，保證仿真規(guī)劃得到的數(shù)據(jù)應用于實物機器人上能夠獲得高度相似的效果。而

3、且可以將單個關(guān)節(jié)動作規(guī)劃得到的數(shù)據(jù)分別存儲，用于組成后續(xù)過程中的復雜動作。 在此基礎(chǔ)上進行相對復雜動作的規(guī)劃。利用Simulink完善的控制技術(shù)，通過ADAMS和Simulink聯(lián)合仿真的方法進行機器人動作規(guī)劃。 為了保證穩(wěn)定性，引入ZMP理論，提出了仿真ZMP理想軌跡及仿真ZMP實際軌跡的概念，將機器人的穩(wěn)定性高低量化。將仿真ZMP實際軌跡作為反饋量引入到控制系統(tǒng)中，通過修正髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度以提高機器人的穩(wěn)定性，最終使機