機器人行走仿真與控制研究.pdf

1、機器人技術(shù)是20世紀人類最偉大發(fā)明之一，經(jīng)過近半個世紀的研究，已取得了豐碩的成果。在各式各樣的機器人中，仿人機器人是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、集成度最高的一種機器人。由于仿人機器人外形和運動方式與人接近，因此非常適合人類的工作和生活環(huán)境，與人類協(xié)同工作。仿人機器人的發(fā)展對人類影響巨大。在人類的行為中，最大的特征為步行功能，因此實現(xiàn)仿人機器人的穩(wěn)定行走為機器人研究的首要任務(wù)。
　　本論文重點討論了仿人機器人的步態(tài)規(guī)劃與控制仿真，通過對仿人機器人進

2、行步態(tài)規(guī)劃，建立虛擬樣機模型，利用ADAMS/Control模塊與Matlab的聯(lián)合仿真，最終完成了仿人機器人的穩(wěn)定行走仿真，并對控制系統(tǒng)的控制參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。
　　論文首先介紹了國內(nèi)外仿人機器人的發(fā)展狀況與應(yīng)用，以及仿真技術(shù)在機器人研究中的應(yīng)用與發(fā)展狀況。引出利用虛擬樣機技術(shù)研究仿人機器人行走的分析方法，并介紹了本論文的主要研究內(nèi)容。
　　論文對仿人機器人的結(jié)構(gòu)進行了分析，利用CATIA軟件曲面造型模塊建立了仿人機器人

3、的三維模型。將其導(dǎo)入ADAMS建立虛擬樣機模型，接著利用一級倒立擺模型對仿人機器人進行了步態(tài)規(guī)劃。為了保證仿人機器人的穩(wěn)定行走，論文在Matlab的Simulink工具箱中建立了仿人機器人行走的控制方案，并通過ADAMS/Control模塊實現(xiàn)了仿人機器人行走的聯(lián)合控制仿真，驗證了步態(tài)規(guī)劃的準確性，為仿人機器人物理樣機的研制提供了理論依據(jù)。
　　為了提高仿人機器人控制系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度，論文最后利用VC++編寫自適應(yīng)遺傳算法(A