自从20世纪60年代仿人机器人的概念被提出后,仿人机器人逐渐成为机器人领域的研究热点。随着全球机器人技术的不断发展,机器人在各个领域发挥出重要的作用,仿人机器人因其结构形式、运动方式具有模仿人类的特点,可以代替人类在多种环境或复杂条件下执行安防、侦察、陪护、娱乐、服务等任务,因而得到人们的青睐与重视,对其的研究也日益深化。但对仿人机器人来说,其关键在于机器人协调运动的智能控制与技术实现。为此,本文以19自由度小型仿人机器人为研究对象,对仿人机器人的多自由度协调控制问题展开了相关研究,经过深入探索和反复实验,取得了一定的研究成果,本文主要工作和重要成果如下:1.为了圆满完成19自由度小型仿人机器人协调运动的智能控制与技术实现,本文从底层到上层,分层构架了该仿人机器人的控制系统,完成了控制系统结构设计、控制系统硬件设计、控制系统软件设计、协调运动控制算法设计以及实体样机实验等工作,并通过19自由度仿人机器人物理样机验证了控制方法及其控制效果。2.小型仿人机器人整体系统的结构设计经过自由度设计、结构模型设计、关节尺寸设计三个步骤,在此基础上又模拟人体机构进行设计、优化和改进,并制作加工了实体样机,验证了机器人在结构上的稳定性和可靠性。3.小型仿人机器人的控制系统在硬件上使用ARM Cortex-m3(STM32F103C8T6)内核作为核心控制芯片,使用三轴加速度计和三轴陀螺仪MEMS传感器—MPU6050作为姿态传感器作,并基于上述芯片组成控制系统核心,同时集合了通讯、伺服电机驱动、电源管理等功能于一体。4.小型仿人机器人的控制系统在软件方面使用了分层递阶方法进行了设计,软件系统自上而下分为执行层、应用层、算法层和驱动层。各个层次按照优先级分别执行各自的控制任务,实现了机器人的动作管理、协调运动控制算法、伺服电机同步控制、外接调试接口等功能。5.在小型仿人机器人协调运动控制方法上,本文让算法层系统通过使用姿态解算算法、ZMP稳定性估算算法以及自适应协调运动控制算法将传感器原始数据、机器人姿态数据进行信息融合,计算出插补数据,然后利用插补数据修正机器人的动作参数,从而实现了机器人的协调运动。6.经过小型仿人机器人物理样机的实验验证,具有协调运动控制系统的仿人机器人在运行相关动作过程中,能够感知到环境变化,并通过调整姿态适应环境的相应变化,尽可能保证自身在运行动作过程中的稳定性和协调性。本文设计的仿人机器人实验平台在协调运动的智能控制和编程实现上达到了预期的总体设计效果,为后续仿人机器人控制方法的研究提供了参考与借鉴,具有一定的理论参考意义和工程实用价值。