足式機(jī)器人具有出色的運(yùn)動(dòng)能力,使其能夠替代人類在復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)和交通運(yùn)輸,無論是在民用還是軍工方面都具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。而其中含T型髖部平面雙足機(jī)器人在節(jié)能方面具有優(yōu)異的性能,所以本文針對該樣機(jī)的行走和奔跑運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行了研究,使其具有更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。行走運(yùn)動(dòng)控制方面,在原有通過周期步態(tài)實(shí)行低能耗行走基礎(chǔ)上,進(jìn)行了進(jìn)一步的拓展研究,主要研究工作如下:1.采用牛頓-歐拉正交法推導(dǎo)了帶驅(qū)動(dòng)T型髖部模型行走運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,論證了模型穩(wěn)定行走的可行性。2.分析該模型樣機(jī)仿生步行運(yùn)動(dòng)機(jī)理,以及機(jī)器人姿態(tài)Pitch角度與其行走穩(wěn)定性之間的關(guān)系,提出了一種基于姿態(tài)Pitch角度的雙閉環(huán)控制器。3.通過改變預(yù)設(shè)定姿態(tài)Pitch角度的大小,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)行走過程中能量補(bǔ)充量,有效地解決了加減速和坡道行走過程中的能量調(diào)節(jié)問題。4.在V-rep機(jī)器人仿真環(huán)境中搭建了仿真樣機(jī),實(shí)現(xiàn)了樣機(jī)平地調(diào)速、抗擾動(dòng)穩(wěn)定行走,以及在5°坡道上的上下坡運(yùn)動(dòng),其中調(diào)速范圍為:0-0.6m/s,最后研制實(shí)體樣機(jī)對控制算法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。奔跑運(yùn)動(dòng)控制方面,將行走模型與彈簧負(fù)載倒立擺（SLIP）理論相結(jié)合,探索奔跑運(yùn)動(dòng)的可行性,主... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 足式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法
    1.4 本論文的組織結(jié)構(gòu)安排
第2章 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)控制研究
    2.1 含T型髖部驅(qū)動(dòng)行走模型
    2.2 含驅(qū)動(dòng)模型行走動(dòng)力學(xué)分析
        2.2.1 擺動(dòng)階段
        2.2.2 碰撞階段
    2.3 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人行走模型參數(shù)化建模
        2.3.1 機(jī)器人機(jī)身的質(zhì)量
        2.3.2 機(jī)器人機(jī)體腿長
        2.3.3 T型髖部結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.4 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)控制
        2.4.1 平面雙足機(jī)器人行走控制策略設(shè)計(jì)原則
        2.4.2 平面雙足機(jī)器人行走控制方法分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)
    3.1 平面雙足機(jī)器人行走控制算法設(shè)計(jì)
        3.1.1 電機(jī)速度控制器
        3.1.2 姿態(tài)Pitch角控制器
        3.1.3 控制器的對比優(yōu)化
    3.2 平面雙足機(jī)器人行走算法仿真驗(yàn)證
        3.2.1 仿真環(huán)境中模型搭建
        3.2.2 仿真環(huán)境行走驗(yàn)證
        3.2.3 仿真環(huán)境行走數(shù)據(jù)分析
    3.3 平面雙足機(jī)器人行走樣機(jī)實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 實(shí)體樣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 實(shí)體樣機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.3.3 實(shí)體樣機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        3.3.4 實(shí)體樣機(jī)行走
    3.4 本章小結(jié)
第4章 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人奔跑運(yùn)動(dòng)控制研究
    4.1 含T型髖部驅(qū)動(dòng)奔跑模型
    4.2 含T型髖部驅(qū)動(dòng)模型奔跑動(dòng)力學(xué)分析
    4.3 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人奔跑模型參數(shù)化建模
    4.4 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人奔跑運(yùn)動(dòng)控制
        4.4.1 人類奔跑運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
        4.4.2 機(jī)器人前向運(yùn)動(dòng)控制
        4.4.3 機(jī)器人奔跑高度控制
    4.5 本章小結(jié)
第5章 含T型髖部的平面雙足機(jī)器人奔跑運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)
    5.1 仿真樣機(jī)T型髖部搭建簡化
    5.2 平面雙足機(jī)器人奔跑控制算法設(shè)計(jì)
        5.2.1 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
        5.2.2 奔跑前向運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)
        5.2.3 奔跑高度控制器設(shè)計(jì)
    5.3 平面雙足機(jī)器人奔跑算法仿真驗(yàn)證
        5.3.1 加側(cè)向桿的雙足機(jī)器人二維奔跑運(yùn)動(dòng)仿真
        5.3.2 平面雙足機(jī)器人三維奔跑運(yùn)動(dòng)仿真
    5.4 奔跑實(shí)體樣機(jī)腿部結(jié)構(gòu)研制設(shè)想
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3233660