文档介绍:签名:鎏量杰论文题目:双足直立机器人的动力学特性研究要学科专业:机械电子工程研究生:梁文宏指导教师:刘凯教授签名:摘理,获得了行走曲线的优化条件,并对上台阶过程中的数据进行优化,最后确定行走曲线;程序进行了试验和调试。此外,还对腿部机构的受力振动问题进行了讨论,建立了含有阻尼本文在对目前国内国外的双足直立机器人的研究进行了大量调研的基础上,对各种建模和设计方法进行了讨论和总结。考虑目前研究方面存在的问题,提出了一种新的腿部机构设计,新增加了脚趾环节,用以减轻系统的振动,增加系统的快速响应能力,并对此系统进行了运动学、动力学性能以及冗余自由度处理等方面的深入研究。本文的主要工作有:通过对腿部机构的运动学分析,找出了规划机器人行走方式的方法,同时进行正向运动学和逆向运动学的计算:在不考虑阻尼和刚度的情况下,对腿部系统完成了动力学建模,规划出行走方式,求解出各个关节的运动力矩;对冗余自由度进行分析和处利用动力学方程计算出的结果,对系统的电气控制系统进行了设计和开发,建立了整体的运动控制方案,按照规划好的行走曲线进行了运动设计,编写了系统的运动程序并对所编写的和刚度的行走动力学方程,求解出运动时的振动曲线。对振动曲线进行了分析,提出了缓解振动的方法。对两足直立机器人系统进行的研究和实际设计,得到了腿部系统的运动学模型、动力学模型、平地和上台阶运动的行走规划曲线,运动控制方案以及振动模型,为此类机器人的设计提供了有价值的理论依据。关键词:双足直立机器人;振动模型仿真;脚趾环节;动态特性
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髀机器人的发展历史‘淮试鲎越菘擞铩皉保馕!扒科壤投薄杲菘怂孤宸タ俗骷倚戳名为《洛桑万能机器人公司》的剧本,他把机器人的地位确定为只管埋头干活,任由人类压榨的奴隶,他们的存在价值只是服务于人类。机器人没有知觉,不能思考,也没有感情,一个人可以干三个人的活,当然最终机器人拥有了一定的智慧,反抗人类的统治,并最终获得了成功,机器人由此而来。虽然故事简单,但也相当清晰的表明了机器人出现的历史原因,即解放人类劳动,并对机器人的发展提供了一定的指导作用。现代机器人尽管能够完成许多复杂的工作,其功能也越来越丰富,但仍无法达抵的机器人,我们研究机器人的工作任重而道远。本章主要回顾机器人的发展历史、前景及目前国内外机器人的发展现状,本文的研究目的和本文所作的工作。前文已经提到,机器人一词在年才首次出现,但机器人的概念在人类的想象中却已经存在三千年了。早在我国西周时代G暌还G年土鞔泄厍山辰献给周穆王一个木制歌舞机器人的故事。西方公元前兰停畔@胺⒚骷掖鞔锫匏褂们嗤为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。在公元前兰统鱿值氖榧中,描写过一个具有类似机器人角色的机械化剧院,这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。我国东汉时期年藕夥⒚鞯闹改铣凳鞘澜缟献钤绲幕魅顺巍人类历史进入第一次工业革命之后各种自动机器、动力机和动力系统陆续问世,机器人开始由幻想转入实际设计,许多机械式控制的机器人,主要是各种精巧的机器人玩具和工艺品,应运而生。,瑞士钟表匠德罗斯父子三人,实际制造出三个像真人一样大小的机器人一写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人。它们是由凸轮控制和弹簧驱动的自动机器,至今还作为国宝保存在瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆内。同时,还有德国梅林制造的巨型泥塑偶人“巨龙戈雷姆”,日本物理学家细川半藏设计的各种自动机械图形,法国杰夸特设计的机械式可编程序织造机等。年,加拿大摩尔设计的能行走的机器人“安德罗丁”,是以蒸汽机为动力的,此段时期,各种机械仅能从理论上称之为机器人,距离实际机器人的定义还有很大的差异。但这些机器人工艺品,标志着人类在机器人从梦想到现实这一漫长道路上,前进了一大步。】直到年,幻想小说中出现了具有人类行为特征,可以模拟人类行走与操作功能的机器人。年,美国著名科学幻想小说家阿西莫夫在他的小说《我是机器人》中,提出了有名的“机器人三守则”,魅吮匦氩晃:θ死啵膊辉市硭劭慈私芎Χ涫旁观。魅吮匦刖苑尤死啵钦庵址佑泻τ谌死唷机器人必须保护自己不受伤害,除非为了保护人类或者人类命令它这样做。这篇文章为机器人下了最新的定义。
机器人系统简介国内外机器人研究的现状随着科学技术的进一步发展,机器人的研究和设计有了长足的发展,在上世纪年代未开始了人型行走这项技术的研究开发,先后出现了许多种可以实现静态、动态步行的两足步行机器人实验样机,提出了多种控制方法,对于两足步行机的稳定平衡、机构设计、规划和控制方法等基础技术问题进行了多方面研究,再加上新型传感器的问世,从此机器人技术机器人技术是电子、机械、人工智能等各个领域新技术的结晶,人形机器人的研究作为机器人学的一个分