隨著人類(lèi)對(duì)自然界甚至外太空的探索研究范圍的逐漸擴(kuò)展,越來(lái)越多的機(jī)器人被應(yīng)用到一些條件極端、惡劣、復(fù)雜的甚至十分危險(xiǎn)的特殊場(chǎng)合,如太空探索、深海探索、排雷、核反應(yīng)堆等。這些環(huán)境的共同特點(diǎn)是地形復(fù)雜甚至難以預(yù)測(cè),對(duì)于能夠適應(yīng)環(huán)境變化,自主規(guī)劃路徑的高機(jī)動(dòng)性、高可靠性移動(dòng)機(jī)器人的需求與日俱增。足式機(jī)器人具有比輪式、履帶式機(jī)器人更加卓越的應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形的能力,因而被各行各業(yè)給予密切的關(guān)注。多足昆蟲(chóng)憑借其獨(dú)到的步態(tài)控制和肢體構(gòu)造,能夠在各種復(fù)雜地形中靈活地穿越行走,因此仿生控制方法成為研究機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的熱點(diǎn)。其中中樞模式發(fā)生器控制方法（CPG）能更簡(jiǎn)單有效的使機(jī)器人復(fù)現(xiàn)生物節(jié)律運(yùn)動(dòng)。本文將對(duì)六足仿生機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制研究,以CPG控制方法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)機(jī)器人平穩(wěn)行走的多足協(xié)調(diào)控制策略。首先,針對(duì)六足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究工作。介紹機(jī)器人步態(tài)的相關(guān)定義,規(guī)劃?rùn)C(jī)器人三種前進(jìn)步態(tài)和原地轉(zhuǎn)彎步態(tài),進(jìn)一步詳細(xì)分析了機(jī)器人在各不同步態(tài)下的靜態(tài)穩(wěn)定性。應(yīng)用D-H法針對(duì)六足機(jī)器人腿部建立坐標(biāo)系,在此基礎(chǔ)上求解六足機(jī)器人的步行腿運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解。其次,在步態(tài)及穩(wěn)定性的理論分析的基礎(chǔ)上,引入CPG... 

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 六足機(jī)器人及其中樞模式發(fā)生器(CPG)控制的發(fā)展概況
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外六足機(jī)器人的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多足機(jī)器人基于CPG的運(yùn)動(dòng)控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 六足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 六足機(jī)器人步態(tài)原理
        2.2.1 步態(tài)及其相關(guān)概念
        2.2.2 六足機(jī)器人的步態(tài)描述及規(guī)劃
    2.3 機(jī)器人的穩(wěn)定性描述
        2.3.1 靜態(tài)穩(wěn)定性描述方法
        2.3.2 其它步態(tài)的靜態(tài)穩(wěn)定性描述
    2.4 六足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.4.1 機(jī)器人坐標(biāo)系的建立
        2.4.2 機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)解算
        2.4.3 機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于中樞模式發(fā)生器的運(yùn)動(dòng)控制模型
    3.1 引言
    3.2 基于Wilson-Cowan神經(jīng)振蕩器的中樞模式發(fā)生器設(shè)計(jì)
        3.2.1 CPG控制器設(shè)計(jì)思路
        3.2.2 Wilson-Cowan神經(jīng)振蕩器
        3.2.3 CPG網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    3.3 中樞模式發(fā)生器參數(shù)分析
        3.3.1 步態(tài)權(quán)重矩陣對(duì)輸出的影響
        3.3.2 時(shí)間常數(shù)對(duì)輸出的影響
        3.3.3 增益參數(shù)對(duì)輸出的影響
        3.3.4 外部激勵(lì)對(duì)輸出的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 六足機(jī)器人步態(tài)生成機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 單腿關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制
        4.2.1 擺動(dòng)相足端軌跡規(guī)劃
        4.2.2 單腿髖關(guān)節(jié)不同步態(tài)下的控制信號(hào)
        4.2.3 髖-膝、髖-踝關(guān)節(jié)映射函數(shù)
    4.3 不同步態(tài)下的多足協(xié)調(diào)控制
    4.4 本章小結(jié)
第5章 一類(lèi)六輪足復(fù)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 引言
    5.2 六輪足復(fù)合機(jī)器人平臺(tái)介紹
    5.3 六足機(jī)器人步態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 三角步態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 四足步態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 波動(dòng)步態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.3.4 原地轉(zhuǎn)彎步態(tài)實(shí)驗(yàn)
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多足步行機(jī)器人研究狀況及展望[J]. 黃俊軍,葛世榮,曹為.  機(jī)床與液壓. 2008(05)
[2]腿式機(jī)器人的研究綜述[J]. 劉靜,趙曉光,譚民.  機(jī)器人. 2006(01)
[3]仿生機(jī)器人的研究[J]. 許宏巖,付宜利,王樹(shù)國(guó),劉建國(guó).  機(jī)器人. 2004(03)
[4]SMA驅(qū)動(dòng)的微型雙三足步行機(jī)器人作全方位運(yùn)動(dòng)的研究[J]. 祝捷,曹志奎,馬培蓀.  傳動(dòng)技術(shù). 2002(04)
[5]微型六足仿生機(jī)器人及其三角步態(tài)的研究[J]. 徐小云,顏國(guó)正,丁國(guó)清.  光學(xué)精密工程. 2002(04)
[6]一種形狀記憶合金絲驅(qū)動(dòng)的微小型六足機(jī)器人[J]. 李明東,奚漢達(dá),儲(chǔ)金荻,馬培蓀,程君實(shí).  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(10)
[7]四足步行機(jī)器人中一種新型腿結(jié)構(gòu)緩沖特性[J]. 馬建旭,馬培蓀,楊保忠,王愛(ài)平.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(07)
[8]四足步行機(jī)器人模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[J]. 馬培蓀,鄭偉紅.  機(jī)器人. 1997(01)
[9]智能機(jī)器人研究的進(jìn)展：趨勢(shì)與對(duì)策[J]. 蔡自興.  機(jī)器人. 1996(04)
[10]全方位四足步行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[J]. 馬培蓀，竇小紅，劉臻.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)

碩士論文
[1]中樞模式發(fā)生器在六足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用[D]. 李鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]六足仿生機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃與控制系統(tǒng)研究[D]. 李文政.山東大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3679114