2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、機(jī)器人技術(shù)代表了機(jī)電一體化的最高成就,是二十世紀(jì)人類最偉大的成果之一。機(jī)器人中的兩足步行機(jī)器人雖然只有近四十年的歷史,但是由于它獨(dú)特的適應(yīng)性和擬人性,成為了機(jī)器人領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。近年來,外形跟人相似的人形機(jī)器人的研究更是發(fā)展迅速,也越來越具有人的特征。人形機(jī)器人模仿人類的行走方式,特別適合在人類的日常生活和工作中,與人友好協(xié)調(diào)地完成任務(wù)。
  雙足步行,相較于其他移動方式,是支撐腳離散、交替地接觸地面,可主動選擇最佳支撐點(diǎn)

2、,因而受環(huán)境的限制少,具有更好的適應(yīng)性和更高的靈活性。這種優(yōu)越性在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境里表現(xiàn)尤為突出,這也是人形機(jī)器人得以被大力研究的原因。
  然而,要使人形機(jī)器人真正能適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境,在有障礙物的環(huán)境下行走,就不得不考慮機(jī)器人如何通過障礙,而不與障礙物發(fā)生碰撞。可以采取讓機(jī)器人繞道而行的方式,避開障礙物,這涉及到路徑規(guī)劃的問題,已有許多人研究,本文不作討論。本文主要分析討論機(jī)器人如何采取跨越障礙物的方式,達(dá)到通過障礙的目的。

3、  本文分析了實(shí)驗(yàn)室已有人形機(jī)器人樣機(jī)的結(jié)構(gòu),測量并記錄了其各關(guān)節(jié)幾何參數(shù)。根據(jù)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)理論,建立了樣機(jī)的數(shù)學(xué)模型。將機(jī)器人越障分為分步式越障和直接越障兩種方式,并通過對機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)和障礙物環(huán)境的分析,分別討論了機(jī)器人在兩種越障方式下行走時的幾何約束條件——無碰撞約束。根據(jù)對機(jī)器人行走穩(wěn)定性的要求,分析討論了機(jī)器人的穩(wěn)定性約束,并闡述了靜態(tài)穩(wěn)定性及動態(tài)穩(wěn)定性相關(guān)概念。
  論文重點(diǎn)討論了人形機(jī)器人越障時的運(yùn)動軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)

4、轉(zhuǎn)角的計算,對兩種越障方式下的行走步態(tài)作了詳細(xì)規(guī)劃。首先根據(jù)機(jī)器人行走過程中存在的幾何約束條件確定關(guān)鍵幀,然后采用三次樣條函數(shù)對關(guān)鍵幀插值,得到機(jī)器人腳端和質(zhì)心的運(yùn)動軌跡,最后根據(jù)逆運(yùn)動學(xué)方程計算出下肢各關(guān)節(jié)的運(yùn)動軌跡??紤]到上、下肢運(yùn)動的協(xié)調(diào)性,對上肢的運(yùn)動作了簡單的規(guī)劃。論文對此步態(tài)規(guī)劃方法進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明這一方法是可行而且有效的。根據(jù)對機(jī)器人行走時的穩(wěn)定性要求,介紹了基于ZMP穩(wěn)定判據(jù)的遺傳算法步態(tài)優(yōu)化方法,用這種優(yōu)化方法

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