双足机器人上楼梯步态规划研究

发布时间：2025-06-28 04:20

　　双足机器人比轮式机器人有更好的移动性和灵活性,特别是在不平整地面、狭窄过道、楼梯和障碍物环境下,双足机器人成为研究热点。本文针对主动行走的双足机器人,对机器人数学模型、步行稳定性、步态规划、楼梯步态等问题进行研究,提出适合楼梯步态的步态规划算法,对楼梯步态作具体分析,并进行动力学仿真实验。双足机器人结构复杂,建立数学模型首先要对机器人进行模型分解。本文应用旋量方法推导机器人正运动学,简化了D-H法的坐标系设定和运动学推导过程,并根据球腕关节的特殊性推导逆运动学的解析解。通过数学模型实现运动学仿真和在线零力矩点计算,对机器人动态步行时的稳定性进行分析。研究基于简化模型的步态规划原理,建立双足机器人行走时的动力学方程,用于步态规划算法的提出。步态规划涉及的内容丰富灵活,本文主要研究基于机器人简化模型的步态规划算法。根据机器人行走时动力学方程由数值解算法求出质心的运动轨迹,提出机器人沿给定路径全方向行走的避障行走方法。为了在行走时保证步行稳定性,通过ZMP反馈闭环和引入未来的参考ZMP信息设计预观控制器。对上述算法进行机器人行走仿真,分析机器人的动态稳定性并在理论上说明预观控制算法适合楼梯步态...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1双足机器人模型

wereobtained.Thesimulationsofelimbingupstairsgaitwerepresented.Keywords:bipedrobot;gaitplanning;elimbingupstairs;realizable双足步行机器人(如图1)是一个多变....

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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-图1-1最早的WABOT-1机器人图1-2本田公司ASIMO机器人机器人技术是多技术的集成，它的进步很大程度上依赖其他领域的发展，特别是计算机、信息处理、传感器、驱动器、通信和网络技术等，甚至和生物学科也有很大关系。美国在机器人研究中积累了巨大....

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图1-3韩国DRC-HUBO人形机器人

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本文编号：4054417