双足机器人步态规划研究.pdf

双足机器人步态规划研究广东工业大学硕士学位论文黄春林学校代号:指导教师姓名、职称:瑟毯副熬援学科ㄒ或领域名称:.:ぱ妒
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双足机器人因其灵活的步行能力和类人的行为而具有广泛的应用前景,其步态的稳定性已成为研究热点。步态规划是机器人实现稳定步行的基础和实现类人动作的关键。本文在在收集、整理和分析相关文献资料的基础上,以双足机器人为研究对象,借助抡嫫教ǎ运慊魅说牟教婊醒芯俊本文主要工作如下:捎萌窝醪逯邓惴ü婊教8莨丶笨讨饕9亟诘奈蛔耍三次样条插值算法,在满足步行环境,几何约束和物理结构的条件下,在径向和侧向平面中,分别规划出踝关节、髋关节在整个步行运动周期内的轨迹。再利用几何关系通过双平面的合成计算得到膝关节、脚掌等双足机器人下肢主要部位的运动轨迹。昧W尤核惴ǘ圆教问杏呕玫轿榷ㄔ6却蟮钠交教J先分析了步态参数对步态稳定性的影响,然后根据双足机器人步行过程中单、双足支撑期的特点,分别构造了稳定裕度评估函数,并综合步行特征得到了步态优化的目标函数。最后采用粒子群算法优化步态参数,得到稳定裕度大的步态。贛肪持泻蚏仿真平台上进行实验。在环境中规划得到期望的双足机器人各关节步行运动轨迹和稳定裕度大的迹,能够较好满足双足机器人稳定性原则。然后,在抡嫫教ㄖ校将已规划好的步态应用到仿真魅耍ü臣品抡鍺机器人步行过程中的相关数据,验证三次样条插值规划方法的有效性和粒子群步态优化算法的优越性。最后进行了总结,说明了本文的主要研究成果,同时对课题中需要改进之处提出了展望。关键词:双足机器人;三次样条插值;粒子群算法;步态规划;步态优化;
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一目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题研究的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第二章双足机器人步行稳定性判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..双足机器人七连杆模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.步行稳定性判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..ú叫械奶跫本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章双足机器人步态规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯双足机器人步行过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯三次样条插值算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯径向轨迹规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
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