人形机器人运动控制研究

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3、1.9密级：公开硕士学位论文人形机器人运动控制研究硕士研究生：王南导师：张大庆副教授申请学位：工程硕士专业领域：机械工程培养方式：全日制所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TP242.6U.D.C:621.9ThesisfortheMasterDegreeResearchonMotionControlforHumanoidRobotCandidate：WangNanSupervisor：AssociateProf.ZhangDaqingSchoolofEnergyPowerandSchool：Mech

4、anicalEngineeringDateofDefence：March,2016NorthChinaElectricPowerDegree-Conferring-Institution：University华北电力大学学±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《人形机器人运动控制研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕±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己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研レ究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中ッ明确方式注明。。本声明的法律结果将完全由本人承担

5、ｒ作者签名：玉牵曰期：年３月／曰／华北电力大学学±学位论文使用授权书《人形机器人运动控制研究》系本人在华北电力大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文，。本论文的研究成果归华北电力大学所有本论文１＾的研究内容不得＾？其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可Ｗ公布论文的全部或部分内容。＂＂本学位论

6、文属于（请在１＾上相应方框内打Ｖ）：保密□，在年解密后适用本授权书／不保密曰作者签名：日期：年３月日多（／备巧Ｗ导师签名；日期：年《３月／日飾尤巧含摘要人形机器人的研究现已成为机器人研究热点之一，相比于其他类型的机器人，其不同之处在于具有人类步行的特点和灵活性。同时这一稳定的类人步行方式也是人形机器人基本的特征，而实现稳定的类人步行方式的关键和基础就在于步态规划。NAO机器人是一个典型的人形机器人，本文以NAO机器人为对象，对其步态进行研究，主要的研究内容如下：第一，分析了NAO机器人的结构并对其各个关节做了简化处理，采用Denavit-Harte

7、nberg法构建了NAO机器人的连杆模型和各个关节自由度的局部坐标系，基于构建的连杆模型推导出了NAO机器人的正运动学和逆运动学模型。第二，根据NAO机器人的步态要求，以零力矩点（ZMP）作为判断步态行走是否稳定的依据，采用三步规划的方法来规划机器人的步态，通过多项式插值计算出摆动腿踝关节和髋关节的步行轨迹，然后再推导出NAO机器人各关节矢量的步行轨迹的函数表达式，实现了步态的参数化表示。第三，通过遗传算法把能耗、行走速度、稳定性作为目标函数和基础对步行参数进行优化，求得一组Pareto最优