液壓驅(qū)動(dòng)雙足機(jī)器人的穩(wěn)定性控制方法研究.pdf

1、雙足機(jī)器人具有環(huán)境適應(yīng)性能力強(qiáng)、具有類(lèi)人形的外表、具備較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力等特點(diǎn)，是目前機(jī)器人研究領(lǐng)域比較熱門(mén)的問(wèn)題之一，國(guó)內(nèi)外眾多的研究機(jī)構(gòu)及團(tuán)體先后投身于此項(xiàng)研究之中。
　　雙足機(jī)器人的研究重點(diǎn)在于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性控制方法，由于雙足機(jī)器人結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，想要實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的行走，就必須要有非常好的控制思想以及策略。本論文就在現(xiàn)有的雙足機(jī)器人平臺(tái)的樣機(jī)基礎(chǔ)上，開(kāi)展關(guān)于雙足機(jī)器人穩(wěn)定性控制方法的研究。主要內(nèi)容:
　　(1)對(duì)所用的雙

2、足機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的了解以及分析，包括其驅(qū)動(dòng)方式、自由度問(wèn)題以及機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)等。然后在此基礎(chǔ)上，求解其數(shù)學(xué)模型?；贒-H坐標(biāo)系方法建立基于軀干固定坐標(biāo)系的雙足機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，獲得各個(gè)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置參數(shù)。在正向運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上，利用幾何約束的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解，并建立了其足端運(yùn)動(dòng)軌跡與機(jī)器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的關(guān)系。
　　(2)針對(duì)雙足機(jī)器人的穩(wěn)定性控制方法進(jìn)行相關(guān)的研究。首先利用三次多項(xiàng)式插值的方法完成傳統(tǒng)的雙足機(jī)

3、器人步態(tài)規(guī)劃。提出了兩種不同的控制方法—基于ZMP信息以及基于軀干的姿態(tài)信息的控制策略。并分別對(duì)這兩種方法進(jìn)行了具體的分析。最后對(duì)這兩種方法在ADAMS仿真環(huán)境進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)它們?cè)诙鄠€(gè)方面進(jìn)行了比較分析，找出了其異同點(diǎn)。
　　(3)分析、研究機(jī)器人動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。首先介紹了相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)—雅克比矩陣、角動(dòng)量、慣性張量等。然后根據(jù)Lagrange方法求解正向模型，以此可以求得一個(gè)確定的方程公式來(lái)表示雙足機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程