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基于Matlab的仿真机器人步态规划和稳定控制仿真
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2017-10-18
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仿人机器人是机器人领域的一个研究热和重要| 的研究方向。本文介绍了国内外仿人机器人的发展现状，并以浙江大学自主设计的仿人机器人为背景，搭建基于Mat1ab-Adams 仿人机器人运动规划离线仿真平台; 提出仿人机器人步态稳定控制与关节执行机构的优化; 针对运动中摆动肢体对机器人轴向影响带来的不稳定的问题，设计仿人机器人竖直轴向的角动量补偿算法。本文的主要研究工作如下： 1.搭建基于Matlab和Adams的离线仿真平台，实现机器人多连杆模型的正运动学、逆运动学、ZMP稳定的计算以及机器人步态规划算法的仿真。通过该仿真平台仿真仿人机器人的步态，确保设计出的步态规划用到实际机器人上的安全性，加快步态规划算法的有效性测试。同时在仿人机器人的机械设计中，通过仿真得到不同时速下的电机参数，供设计选型使用。2.提出在关节执行机构能力约束条件下的仿人机器人步态规划在线优化算法。该算法根据3 三连杆的模型推算机器人的腿部关节力、关节速度和关节力矩的信息，通过仿真实验验证是否能和规划的运动参数相结合，进而优化关节信息和稳定域这两个约束条件，使仿人机器人关节执行机构的输出和稳定域之间的关系达到平衡，优化在关节执行能力约束条件下的稳定域。
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