兩足機器人動態(tài)步行研究.pdf

1、機器人技術代表了機電一體化的最高成就,是二十世紀人類最偉大的成果之一.機器人中的兩足步行機器人雖然只有近四十年的歷史,但是由于它獨特的適應性和擬人性,成為了機器人領域的一個重要發(fā)展方向.該文首先設計了FM-1兩足步行機器人的本體結構,并選擇舵機作為驅動源.然后,基于廣義坐標對該機器人進行了運動學建模,該方法運算簡便、直觀易懂.在運動學建模的基礎上,基于拉格朗日動力學方程進行機器人的動力學建模,該建模方法可以方便地分析各關節(jié)所需的驅動力矩

2、,作為動力學分析和機器人電機選型的依據.在FM-1的步態(tài)規(guī)劃問題上,首先基于三次樣條插值規(guī)劃機器人的髖關節(jié)和踝關節(jié)軌跡.然后,結合機器人的幾何約束和運動約束,推導機器人參數(shù)化步態(tài)設計的推導公式,機器人步態(tài)的參數(shù)化設計大大方便了機器人的運動學和動力學分析.最后,在matlab環(huán)境下采用有約束的遺傳算法,以ZMP點的軌跡作為約束條件,以關節(jié)加速度最小為優(yōu)化目標,對參數(shù)化步態(tài)設計中的參數(shù)進行優(yōu)化并進行仿真.仿真結果顯示本文所采用的步態(tài)規(guī)劃方法