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人形机器人下肢机构设计及实验研究(可复制).pdf

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人形机器人下肢机构设计及实验研究(可复制).pdf

上传人:mkt365 2013/10/29 文件大小:0 KB

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人形机器人下肢机构设计及实验研究(可复制).pdf

文档介绍

文档介绍:摘要人形机器人一直是机器人研究领域的热点,人形机器人研究的难点是如何使机器人“两条腿”近似地模拟人类行走。现有的国内外的人形机器人大部分都是基于串联机构。本论文中以人体结构为原型,从功能仿生的本论文通过对人体下肢各关节的研究,在人形机器人构型的髋关节转弯运动中引入“桥酱;梗诙嘧杂啥弱缀枉殴亟诖σ搿敖式驱动并联机构,并采用等效机构替代关节及组合方法,构建人形机器人的整通过对人形机器人运动步态的分析研究,对腿部机构建立了运动学模型,同时进行正向运动学的计算,规划出行走方式,求解出重心的运动轨迹曲线,获得了人形机器人在运动过程中的重心运动轨迹。本论文在疎下建立了人形机器人的三维模型,对人形机器人进行了运动仿真,并绘制出了人形机器人的重心运动轨迹和运动步态。验证步态规对物理样机进行实验,实现物理样机的稳定行走,验证理论研究的正确试验证明,设计的新型人形机器人肢体更加拟人化,运动更灵活、平滑连续;使机器人承载力大、运动稳定性高。为人形机器人设计提供理论依据关键词:人形机器人;混联构型;筋动力关节;重心轨迹角度出发,研究一种新的人形机器人构型。体结构,得到肢体混联⒉⒘9泊机构构型。划方法的可行性。性和有效性。和新型的结构。哈尔滨工程大学硕十学位论文
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第绪论概述“,一词原出自捷克语“”,意为“强迫劳动”。年捷克斯洛伐克作家写了名为《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。但是,机器人的历史并不算长,年美国英格伯特和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。自年美国瓹.⒈怼巴ㄓ弥馗葱突魅恕ɡ畚暮年美国⒈怼笆挚刂苹魅恕甭畚囊岳矗铱A搜兄苹人的序幕,机器人大致经历了三个成长阶段。第一代为简单个体机器人,第二代为群体劳动机器人,第三代为类似人类的智能机器人,它的未来发展方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进步,在上世纪年代未开始了类人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,对于两足人行机器人的稳定平衡、机构设计、步态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,人形机器人技术日渐机器人技术融合了机械、电子、传感器、材料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支,还涉及到机器人学、智能控制等更多的技术领域,无疑对机器人研究的技术和思想提出了更高的要求。人形机器人的研究起源于人的好奇性和一种自我挑战的心理,千百年来,人类一直希望找到一种自身的替代品,制造出一种跟自己差不多的机器,它可以忠实地供人驱使,为人干活,成为人的终身保姆。人形机器人之所以引人注目的原因,是因为它用双腿行走,可以在和人类一样的环境中工作和生活,虽然现在甚至连轮椅都能攀爬楼梯了,但是两足行走依然有着明显的优势,在通过一个零乱的房间之前,一个利用轮子行走的机器人不得不先为自向是有知觉、有思维、能与人对话。成熟。哈尔滨工程大学硕士学位论文
课题研究背景及意义己清理出~条道路,而一个两足机器人则只需要小心一点就能够通过,甚至直接从障碍物上跨过去。可以说人形机器人是人类的希望和梦想,是人类试图扩展其行为范畴的愿望。仿人是人类对高级智能形式的探索,是研究和学台,集中了当代众多高技术于~身。人形桃器人具有的活动能力对力学和机械学提出了挑战,它对控制的高度灵活的要求使现代控制理论找到了真正的用武之地,它对智能方面的要求是人工翅能领域的一个高难度的课题。显然,人形机器人的研究具有重要的科学意义,并会促人形机器人是机器人研究领域最前沿的问题之一,它代表着一个,同时也作为一个国家高科技实力的重要标志,各发达国家都投入巨资开展该领域的研究,人形机器人技术是发达国家重点研究开发的尖端技术之一。世界著名机器人专家加藤一郎指出“机器人应当其有的最大特征之一是步行功能铡2叫惺侨死嘧罨镜囊恢衷硕绞剑彩巧锝缭硕绞中自动化程度最高、最为复杂的动作,它的完美实现必然要求机器人在结构设计方面产生巨大的变革和创新,从而有力地推动相关学科的发展。人形机器人之所以引人注目的原因,是因为它用双腿行走,可以在和人类一样的环境中工作和生活,与之相比,那些采用轮子或履带的机器人很难上下楼梯,甚至一件丢在地板上的衣服都将阻碍它们的运动∞6诵位魅耸枪こ躺少有的高阶、非线性、非完整约束、强耦合性的多自由度系统,这为机器人运动学、动力学以及控制理论的研究提供了~个理想的实验平台。另外,人形机器人的研究具有十分重要的实用价值和科研意义,可以推动仿生学、人工智能、计算机图