Robocup3D仿真系統(tǒng)仿人機(jī)器人行走及步態(tài)規(guī)劃研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)是一門發(fā)展迅速的綜合性前沿學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、運(yùn)動學(xué)以及機(jī)械制造等多門學(xué)科知識，是人類的最高科技夢想之一。而仿人機(jī)器人作為機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個重要分支，從70年代開始至今，其研究方興未艾。
　　 雙足機(jī)器人的步行一直都是研究的熱點(diǎn)問題，如何使得機(jī)器人走的更穩(wěn)定且更快速是我們所追求的目標(biāo)。通過對機(jī)器人進(jìn)行建模以實(shí)現(xiàn)其抽象處理，從而進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃是如今對機(jī)器人步行研究的基本方式。因此，雙足機(jī)器人的步態(tài)控制策略是保證其雙足

2、穩(wěn)定行走的重要條件之一。
　　 本文以機(jī)器人足球RoboCup3D仿真比賽為研究平臺，以安徽大學(xué)DreamWing3D球隊(duì)的建設(shè)開發(fā)為項(xiàng)目背景，針對仿人機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃求解問題進(jìn)行了研究，本文主要工作如下：
　　 1、首先對機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動學(xué)建模，在此基礎(chǔ)上使用較精確且快速的機(jī)器人正運(yùn)動學(xué)算法以及解析的方式對機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，通過對機(jī)器人腿部部分關(guān)節(jié)做特殊處理，從而獲得了比較完善的運(yùn)動學(xué)計(jì)算底層。
　　

3、2、提出一種基于三維線性倒立擺模型的雙足機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃的算法。首先簡化了三維倒立擺模型，并且假設(shè)了步行周期起始狀態(tài)的ZMP位置，然后通過運(yùn)動方程推導(dǎo)出含參數(shù)的質(zhì)心與時間的函數(shù)，再將機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃簡化到每個步行周期，通過每個周期的初始條件獲得函數(shù)的相關(guān)參數(shù)。
　　 3、對步態(tài)規(guī)劃模型進(jìn)行了處理，使得該模型可以適應(yīng)變速直線運(yùn)動、斜向運(yùn)動、轉(zhuǎn)身等多種運(yùn)動方式，并提供了應(yīng)用于實(shí)際Robocup3D比賽中的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有可