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时间:2019-03-16
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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
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