類人機器人上肢體的設(shè)計與動力學(xué)仿真.pdf

1、類人機器人的研制涉及機械、電子、材料、控制等諸多學(xué)科,代表著一個國家的高科技發(fā)展水平,同時也是人類夢寐以求的目標(biāo)。自從20世紀(jì)90年代開始,類人機器人的研究已經(jīng)從單純模仿人類雙足行走發(fā)展到了全方位類人的階段。國內(nèi)對類人機器人的研究起步比較晚,尤其是對上肢體的研究工作更是剛剛開始。類人機器人上肢體主要包括腰部、頭部、手臂(包括手指)三大塊,自由度數(shù)遠超出下肢,因此其運動學(xué)和動力學(xué)問題也極為復(fù)雜。本文在分析總結(jié)國內(nèi)外類人機器人研究成果的基礎(chǔ)

2、上,對類人機器人上肢體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、理論研究和樣機仿真做了如下研究工作:首先,按照人類上肢體的尺寸比例及運動規(guī)律,根據(jù)設(shè)計要求和任務(wù)動作要求,完成了上肢體的自由度配置和結(jié)構(gòu)設(shè)計,同時給出電機及傳動部件,慣性傳感器,電池組和控制系統(tǒng)的選型過程。用D-H方法建立6DOF手臂及上肢體整體的坐標(biāo)系,解決了手臂的運動學(xué)正、逆問題,推導(dǎo)了手臂的速度雅可比矩陣和動力學(xué)方程的形式。給出上肢體的運動學(xué)動力學(xué)分析方法,分析了類人機器人腰部對手臂工作空間的影響