異構雙腿行走機器人步態(tài)規(guī)劃與仿真研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、雙腿行走機器人作為探索人類步行運動機理的重要方式,在某些方面并不能完全模擬人類步行運動。智能假肢研發(fā)過程中,需要殘疾人裝配假肢進行實驗。由于殘疾人身體有缺陷,不可能作大量、多樣及重復性的實驗,這無疑會影響智能假肢的研發(fā)進度。異構雙腿行走機器人(Biped Robot with Heterogeneous Legs,BRHL)是一種新型的機器人模式,它從改進雙腿行走機器人行走擬人特性,為智能假肢提供一個研究平臺等角度出發(fā),是雙腿行走機器人

2、與智能假肢研究的集成。 本文在闡明異構雙腿行走機器人研究意義、內容及研究現(xiàn)狀的基礎上,對異構雙腿行走機器人的系統(tǒng)組成進行了詳細闡述,并按照建?!?guī)劃——仿真的路線,對異構雙腿行走機器人展開了研究。 異構雙腿行走機器人由人工腿與仿生腿組成,采用分割建模的思想建立數(shù)學模型,本文針對人工腿建模。在分析人工腿的結構特點基礎上,針對其擺動相和支撐相,分別建立了運動學和動力學模型。因為膝關節(jié)閉鏈約束的存在,人工腿動力學模型利用第

3、一類拉格朗日方程建立,并進行了動力學仿真計算。 在總結人體步態(tài)規(guī)律的基礎上,借鑒雙腿行走機器人步態(tài)規(guī)劃方法,結合BRHL自身特點,設計了BRHL的步態(tài)規(guī)劃方法,并對步態(tài)的實時調整進行了論述。 異構雙腿機器人的設計與研究,涉及機械、控制等領域,技術難度大,研發(fā)周期長、不確定性因素多,為了提高其研究質量,必須進行仿真分析。本文利用ADAMS和MATLAB/Simulink建立BRHL聯(lián)合仿真平臺。通過添加柔性假腳模型,細化地

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