仿人双足机器人行走的运动规划

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kyl1n
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
机器人技术代表了机电一体化的最高成就,是二十世纪人类最伟大的成果之一。机器人中的仿人双足步行机器人虽然只有近四十年的历史,但是由于它独特的适应性和拟人性,成为了机器人领域的一个重要发展方向。  实现双足机器人的稳定行走涉及很多领域,本文主要研究机器人的运动规划。主要包括:机器人的数学模型、稳定约束条件、步态行走规划和倾角反馈控制。  首先,系统介绍了步态规划的各种方法,这样有助于对机器人行走规划的进一步研究。然后,基于广义坐标对该机器人进行了运动学建模,该方法运算简便、直观易懂。在运动学建模的基础上,基于拉格朗日动力学方程进行机器人的动力学建模,该建模方法可以方便地分析各关节所需的驱动力矩,作为动力学分析和机器人电机选型的依据。  其次,分析了机器人行走的平衡条件。在步态规划问题上,首先基于三次样条插值规划机器人的骸关节和踝关节轨迹。然后,结合机器人的几何约束和运动约束,推导机器人参数化步态设计的公式,机器人步态的参数化设计大大方便了机器人的运动学和动力学分析。  最后,在matlab环境下以零力矩点的轨迹作为约束条件,以关节加速度最小为优化目标,对参数化步态设计中的参数进行优化并进行仿真。除了用三次样条插值,我们还采用了线性和邻近域逼近插值。通过仿真和对机器人行走的实现证明了本文所采用的步态规划方法可以满足机器人连续稳定行走的要求。
其他文献
随着计算机图像处理技术的发展,医学影像三维可视化成为了目前医学图像处理领域的研究热点。它属于多学科交叉的研究课题,涉及到计算机图形学、图像处理、生物医学工程等多种技
分布式计算技术的高速发展,使得医学影像资源相关的软件在系统的设计和开发上应该全面地考虑分布性、灵活性、可靠性、高效性等特征。 在医学影像资源系统中,一方面,多数应用
传统的交换机主要工作的OSI模型的第二层-数据链路层上,虽然第三层网络设备路由器具有灵活的路由功能,但是其较慢的转发速度以及较低的性价比越来越成为应用的瓶颈。随着网络
随着人们日益增长的物质文化需要,服装企业如何适应以“多品种、小批量、低成本、快交货”为特点的市场需求,已成为决定现代服装企业能否生存、发展的重要因素。 虚拟制造技
随着经济的飞速发展,为了合理利用电力资源,全国范围内的电量分时计费政策正在进行之中,用信息自动化技术进行用电管理也势在必行。因此,具有复费率计量功能的电能表,用电管理系统
说话人识别是指通过说话人语音中携带的特征信息,对说话人身份进行自动识别的过程,它在许多领域内都有良好的应用前景。说话人识别可分为说话人辨认和说话人确认两类,本文主要是
电站在线监测数据库存储的海量历史数据是机组运行情况的最真实反映,充分挖掘历史数据可以为热工建模、性能优化等问题提供可靠数据支持。本文主要研究历史数据库中获取建模样本的问题,可以避免采用现场试验方法,具有工作周期短、成本低的特点。合理的关键变量选取可以有效降低算法复杂度、提高运算速度,传统的选取方法是通过机理分析进行,要求使用者对对象的机理有较深了解,本文将基于粗糙集属性约简方法应用于关键变量选取,
随着计算机技术和交流电机调速技术的飞速发展,现代数字交流伺服系统的发展也是日新月异,各种新的控制方法和调速手段得以应用在实际控制系统中,使得现代伺服系统朝着小型化、智
现实世界中的优化问题大多是时变的,问题的最优解会随着目标函数,环境参数或者约束条件的变化随时发生变化。显然在求解这类动态优化问题时,—种最直接的方法就是将每次环境的变
近年来,关于多轴同步控制的研究受到越来越多的关注,同时,多轴同步控制已广泛应用于工业生产领域,解决了许多工程中的实际问题,获得了很大的经济效益。然而,多轴同步系统是一个多变