基于adams双足机器人步态规划及仿真的研究

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1、万方数据ClassifiedIndex：TP242DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchofBipedRobotGaitPlanningandSimulationBasedJnADAandimulationased0nMScandidate：Supervisor：KangShaochenWangPengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechatronicEngineeringDateofOralExamination：M

2、arch，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology万方数据哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕_上．学位论文《基于ADAMS的双足机器人步态规划及仿真研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕上学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：僖移攘日期：谚垃年孑月琴f日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用

3、授权书《基于ADAMS的双足机器人步态规划及仿真研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕r上．学位期问在导师指导下完成的硕上学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，口在年解密后适用授权书。不保密团(请在以上相应方框内打√)作者签名：矽磊步是日期：勿／≥年弓月弓／日导师签名：溉日期：沙门

4、年7月孑7日万方数据哈尔滨理T人学T学硕：1j学位论文基于ADAMS的双足机器人步态规划及仿真研究摘要作为智能化的代表，仿人机器人研究受到广泛关注，它已经逐渐成为机器人研究领域中最活跃的一个分支。由于仿人机器人的研究涉及到机械工程、电子工程、信息工程、计算机工程以及人工智能等多学科的最新科研成果并融合了仿生学知识，是当今机电一体化高度发展的最佳体现。仿人机器人研究的最终目标是研制出具有人类特征，能够服务于人类，并可以同人类和谐共处的智能机器人。作为仿人机器人首要解决的双足稳定性行走问题，一直是我们致力研究的关键技术，本文旨在设计一款小型双足机器人，并在此基础上

5、对其进行运动规划，使之实现稳定、快速且自然的行走。首先，从双足机器人机械结构设计的合理性，即自由度配置方案出发，对原有的双足机器人设计模型进行分析和改进，重新设计双足机器人系统。参考人体的形态特征，选择符合双足机器人稳定行走功能要求的自由度配置方案，通过广义坐标法进行运动学分析，分别建立前向和侧向运动学模型，将复杂的机器人结构给予参数化描述，从而明确各个关节的位姿以及它们之间的关系，以服务于后期的理想步态规划。其次，对静态步行和动态步行的稳定性条件进行分析，并详尽地介绍零力矩点(ZMP)稳定性判据，然后结合对人类行走步态的研究，采用离线三点式动态规划法，以规划

6、机器人行走姿态。利用三次样条插值规划踝关节和髋关节轨迹，剩余关节的轨迹可以推导得出，随即便可获得机器人行走时各关节的转角曲线，最终利用ZMP求证步态的稳定性。最后，将通过二维机械建模软件Pro／E建立好的二维实体模型导入到动力学仿真软件ADAMS中，从而间接的建立仿人机器人的虚拟样机，然后利用ADAMS的近似拟合曲线函数，把规划好的Matlab曲线导入到ADAMS里的机器人虚拟样机相应驱动中，从而实现机器人关节按照规划的轨迹运动的虚拟样机仿真，随后，运用ADAMS后处理模块对机器人仿真获得行走时的动态图像及实验数据进行分析，证明整个步态规划的稳定性。关键词双足

7、机器人；运动学分析；步态规划；虚拟样机万方数据哈尔滨理工大学T学硕：七学位论文ResearchofBipedRobotGaitPlanningandSimulationBasedonADAMSAbstractUnderthetenderofmodernizationprogressrapidlydevelops，robotresearchupsurgekeepswarming，asrobots’applicationfieldcontinuesexpanding，robotindustrializationdevelopmentmomentumisboomin

8、g．Astherepresentati