異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃與仿真研究.pdf

1、雙腿行走機(jī)器人作為探索人類步行運(yùn)動(dòng)機(jī)理的重要方式，在某些方面并不能完全模擬人類步行運(yùn)動(dòng)。智能假肢研發(fā)過(guò)程中，需要?dú)埣踩搜b配假肢進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于殘疾人身體有缺陷，不可能作大量、多樣及重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)，這無(wú)疑會(huì)影響智能假肢的研發(fā)進(jìn)度。異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人(Biped Robot with Heterogeneous Legs，BRHL)是一種新型的機(jī)器人模式，它從改進(jìn)雙腿行走機(jī)器人行走擬人特性，為智能假肢提供一個(gè)研究平臺(tái)等角度出發(fā)，是雙腿行走機(jī)器人

2、與智能假肢研究的集成。 本文在闡明異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人研究意義、內(nèi)容及研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人的系統(tǒng)組成進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并按照建?！?guī)劃——仿真的路線，對(duì)異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人展開(kāi)了研究。 異構(gòu)雙腿行走機(jī)器人由人工腿與仿生腿組成，采用分割建模的思想建立數(shù)學(xué)模型，本文針對(duì)人工腿建模。在分析人工腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，針對(duì)其擺動(dòng)相和支撐相，分別建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型。因?yàn)橄リP(guān)節(jié)閉鏈約束的存在，人工腿動(dòng)力學(xué)模型利用第

3、一類拉格朗日方程建立，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算。 在總結(jié)人體步態(tài)規(guī)律的基礎(chǔ)上，借鑒雙腿行走機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃方法，結(jié)合BRHL自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了BRHL的步態(tài)規(guī)劃方法，并對(duì)步態(tài)的實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)行了論述。 異構(gòu)雙腿機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究，涉及機(jī)械、控制等領(lǐng)域，技術(shù)難度大，研發(fā)周期長(zhǎng)、不確定性因素多，為了提高其研究質(zhì)量，必須進(jìn)行仿真分析。本文利用ADAMS和MATLAB/Simulink建立BRHL聯(lián)合仿真平臺(tái)。通過(guò)添加柔性假腳模型，細(xì)化地