雙足機器人物理樣機研制及其關(guān)節(jié)柔性補償實驗研究.pdf

1、由于雙足機器人是通過腿行走的，在行進(jìn)過程中會存在穩(wěn)定性與控制效率等方面問題。迄今，國內(nèi)外對雙足機器人的研究已有多年，但由于雙足機器人在結(jié)構(gòu)與行進(jìn)環(huán)境等方面的復(fù)雜性，使得對其研究的難度很大，進(jìn)展相對緩慢。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)在學(xué)習(xí)國內(nèi)外關(guān)于雙足機器人研究成果基礎(chǔ)上，自行設(shè)計并制作了GTX-2雙足機器人，并以此為樣機開展理論與實驗研究。在機械結(jié)構(gòu)方面，對前一代機器人結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化。在控制系統(tǒng)設(shè)計方面，采用了上位機

2、與下位機聯(lián)合控制方案，其中，上位機負(fù)責(zé)算法生成，下位機負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)采集與運動控制。
　　(2)基于步態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)ZMP，建立了GTX-2機器人的正、逆運動學(xué)模型，其中，正運動學(xué)模型的建立采用了齊次變換矩陣的方法，而逆運動學(xué)模型則結(jié)合了幾何和代數(shù)分析結(jié)果而建立。
　　(3)建立了GTX-2機器人的3D線性倒立擺模型，規(guī)劃了質(zhì)心的軌跡，使用三次樣條曲線規(guī)劃了踝關(guān)節(jié)的軌跡，并通過機器人逆運動學(xué)獲得了各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度。此外，本文