基于足部感知系统双足仿人机器人稳定性方法的研究

被引量 : 0次 | 上传用户:wwwman
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
随着科技的腾飞,机器人开始在世界大舞台上展露拳脚,机器人技术也渗透到人类生活的各个领域。其中双足仿人机器人以其特有的魅力,受到大家的青睐。双足仿人机器人模仿人的行走方式,特别适合在以后的生后和工作中,同人们一起友好协作地完成任务。仿人机器人的步态研究,已成为机器人研究领域的热点,不仅具有很高的学术意义,而且具有现实的应用价值。足部是机器人唯一与地面接触并发生相互作用的,其获取的地面信息是实现仿人机器人稳定行走的关键。本课题旨将双足仿人机器人结合足部感知系统,通过对机器人进行姿态控制,优化重心轨迹,使其实现稳定步行。首先,根据构型方式和自由度配置的分析,结合人体特征设计出尺寸比例接近于人体的机械本体。选用STM32F103RC作为控制芯片,并设计出了控制板,通过一系列实验验证控制板的可靠性和稳定性,并且控制板的功能完全满足我们的控制要求,完成了对机器人的运动控制。其次,通过正运动学分析和逆运动学分析构造出了机器人运动学模型,合理选择步态并提供ZMP稳定判据。分析静态步行中关键姿态与脚部受力的关系,并将ZMP稳定判据应用到步行过程中。然后,提出了基于稳定判据的姿态控制方法,该姿态控制方法的思想是通过分析步行中各个姿态与脚部受力的关系,应用ZMP稳定判据,结合足部感知系统获取的脚部力觉反馈信息,对机器人ZMP的位置进行实时测量,调整机器人的姿态,达到对静态步行中仿人机器人的闭环控制,增强步行的稳定性。并且对机器人的足部感知系统进行了设计,完成了对传感器的选型、控制电路设计以及传感器安装方案分析等。最后,进行实验平台搭建,通过对关键姿态与整体步行的实验与分析,验证了足部感知系统在机器人控制系统中的可用性。应用基于稳定判据的姿态控制方法进行机器人步行实验,达到了优化步行重心轨迹姿态调节的目的,验证了提出的基于稳定判据的姿态控制方法的可行性。
其他文献
鸡肠毒综合征病原复杂,难以根治,常给养鸡场(户)带来较大的经济损失。主要介绍了鸡肠毒综合征的病原、临床症状和病理变化等,并提出防治措施,以期为广大养殖同仁提供参考。
城市绿地系统规划属于城市建设的基本内容,对城市发展具有非常重要的意义和作用。本文在研究中主要以城市绿地规划为重点,探究城市绿地系统规划的有效途径,实现城市绿地的使
改革开放以来,福州取得了前所未有的大发展,但资源要素制约、环境承载压力、技术瓶颈和结构矛盾等深层次的问题对经济发展的制约作用越发凸显,传统产业结构的弊端给生态环境
背景急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)发病率约占急性淋巴细胞白血病的85%,是最常见的成人急性淋巴细胞白血病之一。通过联合化疗,白血病完全缓解率大大提高,但白血病复发是当前白血病
在信息社会中,纸质阅读受到新媒体阅读的强烈冲击,逐渐失去在阅读生态中原有的主导地位,都市阅读文化的内部正发生着结构性调整,同时,它又深受外部环境——“重度消费社会”
在社会主义市场经济蓬勃发展的背景下,我国国民经济飞速发展,建筑工程行业也不断壮大,建筑工程施工项目越来越多,施工规模也越来越大。本文着重分析了影响建筑工程施工安全的
十八世纪初,中国俗文学被译介至法国。尽管以小说、戏剧为主的俗文学曾长期为中国文人所轻视,但却是当时西方的主流文学作品。法国人对此产生兴趣,并在译介之先就开始想象中
[目的]为稻瘟病菌分离工作提供参考。[方法]研究稻瘟病菌的常规分离、保存方法和稻瘟的病组织保湿培养法。[结果]将标样置于保湿的培养皿内保湿产孢后抖落到平板上挑取单一菌
推理是数学的基本思维方式,也是人们学习和生活中经常使用的思维方式。数学家陈省身说过,“数学的主要方法,是逻辑的推理。”数学的产生和发展始于对具体问题或具体素材的观
随着我国交通事业的快速发展和道路等级的提高,公路交通隧道的规模和数量随之扩大和增多。由于隧道是相对封闭空间,一旦发生火灾,可燃液体流淌扩散导致火势蔓延,此时沥青燃烧释放