人形機(jī)器人運(yùn)動控制研究.pdf

1、人形機(jī)器人的研究現(xiàn)已成為機(jī)器人研究熱點(diǎn)之一，相比于其他類型的機(jī)器人，其不同之處在于具有人類步行的特點(diǎn)和靈活性。同時這一穩(wěn)定的類人步行方式也是人形機(jī)器人基本的特征，而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的類人步行方式的關(guān)鍵和基礎(chǔ)就在于步態(tài)規(guī)劃。NAO機(jī)器人是一個典型的人形機(jī)器人，本文以NAO機(jī)器人為對象，對其步態(tài)進(jìn)行研究，主要的研究內(nèi)容如下：
　　第一，分析了NAO機(jī)器人的結(jié)構(gòu)并對其各個關(guān)節(jié)做了簡化處理，采用Denavit-Hartenberg法構(gòu)建了NAO機(jī)

2、器人的連桿模型和各個關(guān)節(jié)自由度的局部坐標(biāo)系，基于構(gòu)建的連桿模型推導(dǎo)出了NAO機(jī)器人的正運(yùn)動學(xué)和逆運(yùn)動學(xué)模型。
　　第二，根據(jù)NAO機(jī)器人的步態(tài)要求，以零力矩點(diǎn)（ZMP）作為判斷步態(tài)行走是否穩(wěn)定的依據(jù)，采用三步規(guī)劃的方法來規(guī)劃機(jī)器人的步態(tài)，通過多項(xiàng)式插值計算出擺動腿踝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的步行軌跡，然后再推導(dǎo)出NAO機(jī)器人各關(guān)節(jié)矢量的步行軌跡的函數(shù)表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)了步態(tài)的參數(shù)化表示。
　　第三，通過遺傳算法把能耗、行走速度、穩(wěn)定性作為目標(biāo)