雙足直立機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、本文在對(duì)目前國(guó)內(nèi)國(guó)外的雙足直立機(jī)器人的研究進(jìn)行了大量調(diào)研的基礎(chǔ)上,對(duì)各種建模和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了討論和總結(jié).考慮目前研究方面存在的問(wèn)題,提出了一種新的腿部機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),新增加了腳趾環(huán)節(jié),用以減輕系統(tǒng)的振動(dòng),增加系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力,并對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能以及冗余自由度處理等方面的深入研究.本文的主要工作有:通過(guò)對(duì)腿部機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,找出了規(guī)劃?rùn)C(jī)器人行走方式的方法,同時(shí)進(jìn)行正向運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算；在不考慮阻尼和剛度的情況下,對(duì)腿

2、部系統(tǒng)完成了動(dòng)力學(xué)建模,規(guī)劃出行走方式,求解出各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)力矩；對(duì)冗余自由度進(jìn)行分析和處理,獲得了行走曲線的優(yōu)化條件,并對(duì)上臺(tái)階過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,最后確定行走曲線； 利用動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算出的結(jié)果,對(duì)系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),建立了整體的運(yùn)動(dòng)控制方案,按照規(guī)劃好的行走曲線進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),編寫(xiě)了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)程序并對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行了試驗(yàn)和調(diào)試.此外,還對(duì)腿部機(jī)構(gòu)的受力振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了討論,建立了含有阻尼和剛度的行走動(dòng)力學(xué)方