基于Pro-E和ADAMS的人形機(jī)器人三維造型及運(yùn)動(dòng)仿真研究.pdf

1、人形機(jī)器人具有與人類(lèi)最為相仿的運(yùn)動(dòng)方式，對(duì)復(fù)雜環(huán)境具有良好的適應(yīng)性。越來(lái)越多的研究圍繞著人形機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃開(kāi)展，目的在于使其可以代替人類(lèi)從事危險(xiǎn)作業(yè)及相關(guān)工作。本課題進(jìn)行人形機(jī)器人穩(wěn)定行走技術(shù)研究，驗(yàn)證腿部轉(zhuǎn)角插值計(jì)算的正確性和合理性。
　　 首先根據(jù)人形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用Pro/E軟件設(shè)計(jì)并建立人形機(jī)器人的實(shí)體模型。人形機(jī)器人上肢具有6個(gè)自由度，下肢具有12個(gè)自由度。對(duì)人形機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化并建立數(shù)學(xué)模型。利用Den

2、avit-Hartenberg規(guī)則列出人形機(jī)器人腿部各個(gè)桿件及關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角變量的矩陣表達(dá)式，并對(duì)人形機(jī)器人腿部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。本課題采用ZMP原理作為人形機(jī)器人步行的穩(wěn)定性判據(jù)，推導(dǎo)出機(jī)器人穩(wěn)定步行的約束條件。根據(jù)其腿部在步行運(yùn)動(dòng)中各個(gè)階段位置和姿態(tài)的變化，對(duì)機(jī)器人腿部位姿矩陣求逆解，得到其各個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的插值。
　　 最后在仿真軟件ADAMS中導(dǎo)入人形機(jī)器人腿部實(shí)體運(yùn)動(dòng)模型，根據(jù)實(shí)際條件添加相應(yīng)的約束和重力。而后借助STEP函數(shù)對(duì)其