雙足競步機(jī)器人智能步行者技術(shù)報告(已修改)
2025-08-15 10:24 本頁面
【正文】 WORD資料 下載可編輯雙足競步機(jī)器人智能步行者技術(shù)報告 專業(yè)技術(shù)WORD資料 下載可編輯目錄摘要 II目錄 III第一章 引言 1 機(jī)器人控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 雙足機(jī)器人的特點 1 機(jī)器人的發(fā)展趨勢 2 第二章 機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計 3 固件選型與安裝 3 固定件實物圖 4 安裝步驟 4 第三章 電路硬件設(shè)計 5 最小系統(tǒng)板 5 電源模塊 6 電機(jī)模塊 7 循跡模塊...................................................................................................................... 7第四章 軟件設(shè)計 8 邏輯機(jī)構(gòu)圖 8 軟件的實現(xiàn)方法 9 第五章 步態(tài)規(guī)劃設(shè)計...............................................................................................................11第六章 總結(jié) 12 不足以及改進(jìn) 12 附錄A 部分程序源碼 II 附錄B 電路板設(shè)計原理圖 IV 第一章 引言 機(jī)器人控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀雙足機(jī)器人是當(dāng)今機(jī)器人研究領(lǐng)域最為前沿的課題之一，它集機(jī)械、電子、計算機(jī)、材料、傳感器、控制技術(shù)及人工智能等多門學(xué)科于一體，是一個國家高科技實力的重要標(biāo)志。而且，雙足機(jī)器人是一種高度非線性、強(qiáng)耦合的對象，反映了一個國家的智能化和自動化研究水平，雙足機(jī)器人研究已成為目前非?；钴S的一個研究領(lǐng)域。 雙足機(jī)器人是一種非常典型的仿人機(jī)器人，國外早在60年代末就開始了雙足機(jī)器人的研究開發(fā)。1968年，美國通用公司試制了一臺名為“Rig”的操縱型雙足機(jī)器人，揭開了雙足機(jī)器人研究的序幕。隨著雙足機(jī)器人在各個領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，各個國家在該領(lǐng)域相繼投入巨資開展研究。自20世紀(jì)90年代開始，雙足機(jī)器人的研究已從模仿人類腿部行走發(fā)展到全方位擬人階段，相繼誕生，P3，ASIMO等機(jī)器人明型刎。雙足步行機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃問題主要是研究如何提高行走速度、減少行走耗能、實現(xiàn)行走穩(wěn)定(包括靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定)和姿態(tài)切換等。 步行是人類最基本的行為方式，雙足機(jī)器人具備人類的基本結(jié)構(gòu)，具有類人的步行能力。雙足步行機(jī)器人在外形上具有人類特征，適合用于人類生活的環(huán)境，為人們提供方便，因此具有廣闊的市場前景。雙足機(jī)器人與其他多足機(jī)器人相比具有體積較小、重量輕、動作靈活、迅速，而且更接近于人類步行的特點，因此它們對環(huán)境有最好的適應(yīng)性，在日常生活中更具有廣泛的應(yīng)用前景，并且對控制方法產(chǎn)生一定影響，從而促進(jìn)仿生學(xué)及其他領(lǐng)域的相關(guān)研究與應(yīng)用。通過研究機(jī)器人我們可以更多的了解和掌握人類的步行特征，并為人類的服務(wù)，如人造假肢。綜上所述，雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值，步穩(wěn)定性是首要的問題，也是雙足步行機(jī)器人的核心問題，是實現(xiàn)其他復(fù)雜功能的前提和基礎(chǔ)，是當(dāng)前雙足機(jī)器人研究的重要任務(wù)。雙足機(jī)器人采用單、雙腳交替支撐的方式步行，具有很好的靈活性，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要實現(xiàn)穩(wěn)定的步行，必須先規(guī)劃出合理的步態(tài)。步態(tài)的好壞將直接影響到機(jī)器人行走的穩(wěn)定性、驅(qū)動力矩的大小以及姿態(tài)的美觀性等。目前，雙足機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃方法計算量大，難以滿足實時性要求，因此，大部分步態(tài)都是離線規(guī)劃的。在規(guī)劃過程中，為了使計算過程和運(yùn)動分析變得簡單，一般把三維空間的步態(tài)規(guī)劃分解到徑向和側(cè)向兩個平面內(nèi)進(jìn)行，并且假設(shè)這兩個平面內(nèi)的步態(tài)是相互獨立的。 雙足機(jī)器人的特點 雙足行走機(jī)器人屬于類人機(jī)器人，典型特點是機(jī)器人的下肢以剛性構(gòu)件通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接，模仿人類的腿及髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)。并以執(zhí)行裝置代替肌肉，實現(xiàn)對身體的支撐及連續(xù)地協(xié)調(diào)運(yùn)動，各關(guān)節(jié)之間可以有一定角度的相對轉(zhuǎn)動。與其它足式機(jī)器人相比，雙足機(jī)器人還具有如下的優(yōu)點： (1)雙足機(jī)器人對步行環(huán)境
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