隨著人工智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展,機(jī)器人已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到我們生活中的各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮著巨大作用。雙足機(jī)器人具有靈活高,運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。然而雙足機(jī)器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)耦合度高,步態(tài)行走易受到外部環(huán)境的干擾,快速穩(wěn)定的步態(tài)規(guī)劃方法顯得尤其重要。因此,研究雙足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃方法具有重要意義。當(dāng)前優(yōu)必選公司Alpha EBot機(jī)器人采用三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃方法,步行速度慢、效率低,無(wú)法滿(mǎn)足快速行走的要求。本文重點(diǎn)是研究雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃方法和擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃方法,在分析原有Alpha Ebot步態(tài)規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,提出優(yōu)化雙足支撐階段時(shí)間和優(yōu)化擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡的改進(jìn)方法,并應(yīng)用到機(jī)器人上,提高機(jī)器人的行走速度和穩(wěn)定性。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.提出了基于三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化方法:分析影響機(jī)器人快速行走和穩(wěn)定性因素,在三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,采用縮短雙足支撐階段時(shí)間,保持倒立擺原點(diǎn)接近其最佳位置的優(yōu)化方法,提升效率與穩(wěn)定性。2.提出了基于貝塞爾曲線(xiàn)擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化方法:分析擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)雙足機(jī)器人步行穩(wěn)定性的影響,采用牛頓切線(xiàn)法求解貝塞爾曲線(xiàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.3 雙足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃研究方法
    1.3 本文的主要內(nèi)容
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真
    2.1 前言
    2.2 雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 機(jī)器人的位置描述
        2.2.2 機(jī)器人的狀態(tài)描述
    2.3 正運(yùn)動(dòng)學(xué)
        2.3.1 雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解
        2.3.2 雙足機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)MATLAB仿真
    2.4 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
        2.4.1 雙足機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的幾何解析法
        2.4.2 雙足機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)MATLAB仿真
    2.5 步行穩(wěn)定性判據(jù)
        2.5.1 ZMP的定義
        2.5.2 穩(wěn)定步行的判定
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化
    3.1 問(wèn)題描述及方法確認(rèn)
    3.2 雙足機(jī)器人步行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述
    3.3 三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃
        3.3.1 基于三維線(xiàn)性倒立擺的質(zhì)心規(guī)劃方法
        3.3.2 三維線(xiàn)性倒立擺質(zhì)心軌跡的仿真
    3.4 基于三維線(xiàn)性倒立擺步態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化方法
        3.4.1 建立坐標(biāo)系
        3.4.2 計(jì)算質(zhì)心的初始狀態(tài)和步行時(shí)間
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于貝塞爾曲線(xiàn)擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化
    4.1 問(wèn)題描述及方法確認(rèn)
    4.2 貝塞爾曲線(xiàn)介紹
    4.3 基于貝塞爾曲線(xiàn)擺動(dòng)腿運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化方法
    4.4 雙足機(jī)器人擺動(dòng)腿軌跡仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙足機(jī)器人步態(tài)控制實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 Alpha Ebot機(jī)器人介紹
    5.2 Alpha Ebot步態(tài)控制模塊設(shè)計(jì)
        5.2.1 步態(tài)控制需求分析
        5.2.2 整體系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.3 步態(tài)控制接口設(shè)計(jì)
    5.3 Alpha Ebot機(jī)器人步態(tài)控制實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境及搭建
        5.3.2 MATLAB步態(tài)算法移植
        5.3.3 步態(tài)控制模塊實(shí)現(xiàn)
        5.3.4 步態(tài)控制流程圖
    5.4 雙足機(jī)器人步態(tài)控制實(shí)驗(yàn)與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝



本文編號(hào)：3800444