近年來,隨著傳感器和人工智能等技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)器人開始進(jìn)入人們的生活,為人類提供服務(wù)。仿人機(jī)器人由于具有與人相似的外形和動(dòng)作特征,一方面易于為人類從心理上所接受,與人和諧共處;另一方面能夠像人一樣在日常生活環(huán)境中作業(yè),而無需改變原本為人設(shè)計(jì)的生活工具,因此具有廣闊的應(yīng)用前景。仿人機(jī)器人為人提供的服務(wù)中,準(zhǔn)確辨識(shí)目標(biāo)、雙足穩(wěn)定步行、雙臂協(xié)同作業(yè)的移動(dòng)作業(yè)(Mobile Manipulation)是一種重要的作業(yè)類型,涉及到仿人機(jī)器人的計(jì)算機(jī)視覺、雙足穩(wěn)定性控制和力交互控制等多個(gè)關(guān)鍵問題。在國內(nèi)外仿人機(jī)器人研究領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。本文針對仿人機(jī)器人雙臂推車作業(yè)的穩(wěn)定控制方法開展研究。首先針對推車作業(yè)目標(biāo)識(shí)別,提出了一種基于分段擬合的單目視覺測距方法,實(shí)現(xiàn)了仿人機(jī)器人對室內(nèi)目標(biāo)物體的準(zhǔn)確識(shí)別與定位;其次開展了雙臂推車作業(yè)柔順控制方法的研究,通過檢測仿人機(jī)器人雙足底部共8個(gè)力傳感器信息,來感知機(jī)器人推車時(shí)的全身受力和姿態(tài)變化,并實(shí)現(xiàn)了雙臂、腿部和全身的作業(yè)力柔順控制,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;再次,開展了仿人機(jī)器人全身移動(dòng)作業(yè)的任務(wù)規(guī)劃和控制方法研究,針對不同載重負(fù)荷,進(jìn)行了推車作業(yè)實(shí)驗(yàn);最后使用仿人機(jī)器人NAO平臺(tái)進(jìn)行了推車作業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所研究的目標(biāo)定位、雙臂柔順控制和移動(dòng)作業(yè)穩(wěn)定性控制的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,仿人機(jī)器人可以較好的完成室內(nèi)環(huán)境目標(biāo)識(shí)別與趨近抓取、雙臂力交互柔順輸出控制和大載重移動(dòng)作業(yè)全身穩(wěn)定性控制,可以完成推動(dòng)其自身體重約6.7倍的作業(yè)目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP242
【部分圖文】：

第 1 章 緒論1.2 仿人機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 仿人機(jī)器人國外研究現(xiàn)狀歐、美、日、韓等國家都相繼進(jìn)行了仿人機(jī)器人的研究，成功研制出許多先進(jìn)的仿人機(jī)器人平臺(tái)。日本的仿人機(jī)器人的研究由來已久。HRP 是由日本 AIST 公司研發(fā)的一種仿人機(jī)器人，如圖 1-1 所示。它是日本商業(yè)化最成功的人形機(jī)器人平臺(tái)[4]。HRP-5P 為最新研發(fā)的一臺(tái)機(jī)器人，結(jié)合 AI 技術(shù)可以識(shí)別空間物體，在大型空間與工程中進(jìn)行裝配，可獨(dú)立完成一定的工作，如取素材、進(jìn)行裝配等。HRP-5P 高 182 厘米，重 101kg，頭部兩個(gè)自由度、腰部三個(gè)自由度、手臂有八個(gè)自由度、腳有六個(gè)自由度。HRP-5P 結(jié)合了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行影像的深度學(xué)習(xí)辨識(shí)，可以在光照環(huán)境較差的情況下檢測到十種物體。

它是日本商業(yè)化最成功的人形機(jī)器人平臺(tái)[4]。HRP-5P 為最新，結(jié)合 AI 技術(shù)可以識(shí)別空間物體，在大型空間與工程中進(jìn)行裝配，工作，如取素材、進(jìn)行裝配等。HRP-5P 高 182 厘米，重 101kg，頭部三個(gè)自由度、手臂有八個(gè)自由度、腳有六個(gè)自由度。HRP-5P 結(jié)合行影像的深度學(xué)習(xí)辨識(shí)，可以在光照環(huán)境較差的情況下檢測到十種物圖 1-1 HRP 機(jī)器人Fig.1-1 HRP robot

第 1 章 緒論 Petman 的基礎(chǔ)上研發(fā)了新型機(jī)器人 Atlas[6g，身高約為 1.8 米，有液壓驅(qū)動(dòng)的 28 個(gè)自由助，如圖 1-2 所示。Atlas 具有超強(qiáng)的穩(wěn)定性時(shí)可以快速反應(yīng)，選擇新的落腳點(diǎn)達(dá)到動(dòng)態(tài)動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)靈活。Schaft 公司研發(fā)的仿人機(jī)器人，高 1.48 米，重動(dòng)生成、規(guī)劃、用戶界面和運(yùn)動(dòng)控制的必要ARPARobotics Challenge 中獲得了冠軍。
【相似文獻(xiàn)】

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1 夏澤洋;;仿人機(jī)器人學(xué)研究新動(dòng)向[J];國際學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài);2008年04期

2 劉璞;呂棟棟;呂瓊瑩;;雙足仿人機(jī)器人行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J];新型工業(yè)化;2018年04期

3 朱毅康;褚亞飛;凌達(dá)峰;樸松昊;鐘秋波;;基于二階錐方法的仿人機(jī)器人穩(wěn)定性控制[J];浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2018年03期

4 馬淦;;仿人機(jī)器人摔倒預(yù)測研究進(jìn)展[J];自動(dòng)化應(yīng)用;2018年06期

5 ;國產(chǎn)多款HGR小型雙足仿人機(jī)器人[J];物理教學(xué)探討;2006年17期

6 ;國產(chǎn)多款HGR小型雙足仿人機(jī)器人[J];物理教學(xué)探討;2006年18期

7 云亞文;柯顯信;邱本銳;;仿人機(jī)器人面部表情驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2017年04期

8 姜大偉;張昊;張邦成;孫建偉;;仿人機(jī)器人行走系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)算法的研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

9 阿偉;;全球銷售量最大的仿人機(jī)器人[J];科技潮;2013年01期

10 ;我國仿人機(jī)器人關(guān)鍵部件取得突破性進(jìn)展[J];中國科技信息;2012年09期

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2 楊亮;仿人機(jī)器人的偏擺力矩智能控制及能效優(yōu)化方法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

3 趙建東;仿人機(jī)器人行走誤差自調(diào)整模糊控制研究[D];清華大學(xué);2004年

4 雍愛霞;仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)用永磁球形步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測及控制策略[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

5 張亮;仿人機(jī)器人肩肘腕關(guān)節(jié)及臂的設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2016年

6 白克強(qiáng);雙臂機(jī)器人擬人化動(dòng)作實(shí)現(xiàn)與協(xié)調(diào)控制方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

7 蘭天;多指仿人機(jī)器人靈巧手的同步控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 王毅;基于仿人機(jī)器人的人機(jī)交互與合作研究[D];北京科技大學(xué);2015年

9 張江濤;面向仿人機(jī)器人的人工肌肉與關(guān)節(jié)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

10 劉華欣;應(yīng)對摔倒的仿人機(jī)器人仿生機(jī)構(gòu)研究[D];北京理工大學(xué);2016年

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5 鄭磊波;基于機(jī)器學(xué)習(xí)的仿人機(jī)器人模仿姿態(tài)判定策略研究[D];燕山大學(xué);2018年

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10 王從浩;繩索驅(qū)動(dòng)的仿人機(jī)器人下肢設(shè)計(jì)與研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2875536