仿真類人機器人設(shè)計及高層決策方法的研究.pdf

1、機器人學(xué)科是一門迅速發(fā)展的綜合性前沿學(xué)科。它涉及機械工程學(xué)、運動學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機、電子工程學(xué)等多門學(xué)科技術(shù)，受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。類人機器人的研究和發(fā)展代表了機器人學(xué)的尖端水平，是人類科技的最高夢想之一。本文主要以RoboCup仿真3D比賽為平臺以合肥工業(yè)大學(xué)HfutEngine3D球隊的設(shè)計為項目背景提出了仿真平臺的類人機器人設(shè)計思路與方法，分別從多自由度類人機器人的基本建模、運動控制和智能決策控制等三個方面為切入點，提出了一

2、系列的解決思路和方法。本文所做主要工作如下： (1)總結(jié)了類人機器人的結(jié)構(gòu)特點和經(jīng)典的類人機器人運動性能參數(shù)計算，提出了一種改進(jìn)型的模型無關(guān)的機器人建模方法。該方法適用于多自由度的類人機器人，同時簡化了多自由度類人機器人的建模表示與相關(guān)運動學(xué)計算。 (2)提出一種基于非線性插值預(yù)測加速點和減速點的關(guān)節(jié)軌跡控制方法。在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步優(yōu)化生成關(guān)節(jié)變速度的計算方法，使得關(guān)節(jié)速度變化變得更加的平滑，有效的避免了關(guān)節(jié)非變速度方法

3、中馬達(dá)運動慣性大而導(dǎo)致關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動精度不高和容易產(chǎn)生不穩(wěn)定的慣性力問題。 (3)類人機器人與非人形機器人決策控制的最大區(qū)別是運動狀態(tài)的不可預(yù)知性?；诖?，本文提出了一種模型無關(guān)的搶占式多優(yōu)先級調(diào)度算法來設(shè)計機器人決策模塊。 (4)針對以上算法及設(shè)計進(jìn)行的實驗，對標(biāo)準(zhǔn)RoboCup比賽進(jìn)行技術(shù)統(tǒng)計和實驗分析?；谝呀⒌臋C器人數(shù)據(jù)模型計算COM點并且測試機器人在球場行走時的穩(wěn)定性。在標(biāo)準(zhǔn)的RoboCup比賽環(huán)境下與各只世界強隊