仿人機(jī)器人的設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)行走始終是各國相關(guān)研究者關(guān)注的焦點(diǎn)課題,目前為止,該項(xiàng)目在全球許多專家的潛心鉆研下,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定的飛躍。然而,在對(duì)仿人機(jī)器人的步態(tài)進(jìn)行規(guī)劃時(shí),前人所設(shè)計(jì)的方法缺乏有效性,不能夠進(jìn)行在線的實(shí)時(shí)控制,這導(dǎo)致了機(jī)器人在行走時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)失去平衡的狀況,受到的阻力比較大。此外,抵御外界的不利因素的能力較弱,沒有建立起一套科學(xué)有效的機(jī)器人仿真平臺(tái),沒有對(duì)仿人機(jī)器人進(jìn)行合理和系統(tǒng)的規(guī)劃等等諸多問題也比較明顯�；诖�,本文致力于解決在設(shè)計(jì)及操控仿人機(jī)器人的過程中必須面臨的核心問題,對(duì)現(xiàn)有的科研成果進(jìn)行一些有益的補(bǔ)充,其中包括的核心問題分為以下四個(gè)方面:1、在分析機(jī)器人研究所處的時(shí)代和社會(huì)背景的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)今世界有關(guān)學(xué)者在仿人機(jī)器人行業(yè)的科研成就,確定仿人機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案;2、在探究人類骨骼結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上,描述了仿人機(jī)器人的自由度分布并采用合適的驅(qū)動(dòng)途徑;3、詳細(xì)地闡明了仿人機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃,其中包含上肢的活動(dòng)和下肢的活動(dòng)設(shè)置,然后按照設(shè)計(jì)的具體方案來生產(chǎn)和裝配完整的仿人機(jī)器人實(shí)體;4、從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度研究了仿人機(jī)器人的一系列活動(dòng)以及其背后的原理,其中包括上肢運(yùn)動(dòng)分析... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

人類手臂部位的內(nèi)部構(gòu)造研究從上面的圖2-1我們能夠明確得到人類手臂部位的內(nèi)部構(gòu)造圖示，能夠基本認(rèn)識(shí)

2.2.3 人類大腦部位的骨骼構(gòu)造及仿生學(xué)研究機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，與人類大腦部位的骨骼構(gòu)造及仿生學(xué)知識(shí)是密切相關(guān)的，正如下圖2-2所表示出來的。根據(jù)圖2-2我們能夠發(fā)現(xiàn)，人類大腦部位的構(gòu)成是非常復(fù)雜的，其結(jié)構(gòu)較為精密，比如頭頂?shù)墓穷^和前額的骨頭。同時(shí)我們了解到，人類的牙齒是分布于頭部的上下頜骨中的、人類的眼球位于篩骨的內(nèi)部、人類眨眼的活動(dòng)是由于軟骨以及皮膚的伸縮共同完成的、大腦的總體活動(dòng)即左右方向扭轉(zhuǎn)、前后伸縮都是受到了頸椎的牽拉。然而由于人類大腦部分的結(jié)構(gòu)十分精密繁瑣，所以一般的機(jī)械很難實(shí)現(xiàn)其靈活性與伸展性。所以我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該努力遵循仿生的原則，針對(duì)大腦部位進(jìn)行規(guī)劃時(shí)必須符合人體大腦的主要組成部分要求以及能夠具備適當(dāng)?shù)淖杂啥确秶�。圖 2-2 人體大腦部位的內(nèi)部構(gòu)造研究根據(jù)圖2-2的人類頭部解剖分析，我們可以初步設(shè)定所設(shè)計(jì)的仿人機(jī)器人頭部結(jié)構(gòu)應(yīng)具備五大自由度：眼皮的活動(dòng)、眼珠的上下轉(zhuǎn)動(dòng)、嘴唇的開合、大腦的伸縮、大腦的扭動(dòng)等5大活動(dòng)部位。頂骨顳骨枕骨顴弓額骨蝶骨篩骨顴骨上頜骨下頜骨

圖 2-3 下肢關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)圖得出，目標(biāo)機(jī)器人的主要設(shè)計(jì)原則包括：關(guān)節(jié)具備 2 個(gè)自由度，肘關(guān)節(jié)具備 1 個(gè)自，結(jié)合上下肢部分，整個(gè)仿人機(jī)器人總共實(shí)現(xiàn)目標(biāo)行為的達(dá)成，例如進(jìn)行走動(dòng)。成部分的自由度設(shè)計(jì)分結(jié)構(gòu)組成的方案是以人類的身體內(nèi)部組部的主要構(gòu)成情況如圖 2-4 所示。人在進(jìn)是脊髓，這樣才能進(jìn)行多角度的前后左右人上肢主要進(jìn)行的活動(dòng)就是彎曲腰部、身

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]仿人機(jī)器人高效步行模式生成與高穩(wěn)定動(dòng)態(tài)行走控制方法研究[D]. 朱洪波.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
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碩士論文
[1]仿人機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張雨.青島科技大學(xué) 2017
[2]小型仿人機(jī)器人步態(tài)分析及越障步態(tài)在線規(guī)劃研究[D]. 李興.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于VxWorks系統(tǒng)的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄧小紅.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[4]仿人機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃及仿真的研究[D]. 李萍.青島科技大學(xué) 2014
[5]雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃和步行控制研究[D]. 盧嘉敏.廣東工業(yè)大學(xué) 2013



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