仿人雙足機器人機構設計_畢業(yè)設計論文-展示頁
2024-09-10 18:30本頁面
【正文】 器人行走不穩(wěn)定。 國內外仿人雙足機器人發(fā)展現狀 國外仿人雙足機器人研究現狀最早在1968年的英國，Mosher. R試制了一臺只有髖和踝兩個關節(jié)的操作型雙足步行機器人“Rig”，操作者依靠力來反饋感覺保持機器平衡，這種主從式的機械裝置可以算的上是雙足步行機器人的雛形[4]。仿人雙足機器人機構是機器人動力學、運動學及相關控制理論研究的理想平臺，力學及控制領域中的理論、方法經常會在對其機構的研究中創(chuàng)新[3]。(3)仿人雙足機器人應用前景廣闊，不僅可以代替人在危險條件下工作，也可以改裝成移動平臺加裝各種設備，擴大加裝設備的移動范圍。因此雙足機器人的步行是機器人步行系統中最復雜、自動化程度最高的，其步行系統主要有以下幾個特點：(1)仿人雙足機器人地面適應能力強，步行占地面積小，移動范圍大、盲區(qū)小，有較高的越障能力，可以實現上下臺階、通過崎嶇路面等復雜動作。正如著名的機器人專家，日本的加藤一朗教授說的那樣“步行功能應當是機器人所具備的最大特征之一 [2]”。參 考 文 獻 31 緒論 課題研究的意義隨著機器人研究的不斷深入，應用領域的不斷拓寬，人們把目光更多的集中在仿人雙足機器人的研究上[1]。 關鍵詞： 仿人雙足機器人，機構設計，運動模擬，強度分析畢業(yè)設計外文摘要Title Design of humanoid biped robotAbstractHumanoid biped robot is a frontier field of robot research, is the bination of science and technology, the technical level on behalf of a country39。本文回顧了國內外仿人雙足機器人的發(fā)展歷史，在分析人類下肢結構的基礎上，確定機器人機構的自由度配置、關節(jié)結構及驅動形式。仿人雙足機器人機構設計畢業(yè)設計中文摘要仿人雙足機器人是機器人研究的前沿領域，是多種科技的結合，代表一個國家的技術水平。仿人雙足機器人最大的特征就是雙足步行，因此它的靈活性很高，可以代替人類完成危險作業(yè)。在inventor環(huán)境下進行機構的建模及裝配，完成仿人雙足機器人機構的設計，最后對仿人雙足機器人機構進行運動模擬和強度分析，檢驗機構的運動性能和強度，進一步優(yōu)化機構的設計。s. Characteristics of humanoid biped robot is the biggest biped walking, so its high flexibility, can replace human do dangerous work.This paper reviews the development history of domestic and foreign humanoid biped robot, based on analysis of human lower limb structure, determine the robot DOF configuration, joint structure and drive mode. Modeling and assembly mechanism based on inventor, pleted the design of humanoid biped robot mechanism, finally carries on the analysis of motion simulation and strength of humanoid biped robot, motion performance and the strength of the inspection organization, and further optimize the mechanism design.Keywords Humanoid biped robot，mechanism design，motion simulation，strength analysis 目錄1 緒論 3 課題研究的意義 3 國內外仿人雙足機器人發(fā)展現狀 3 本課題研究的主要內容 32 仿人雙足機器人機構設計 3 人體下肢分析 3 仿人雙足機器人總體設計 3 仿人雙足機器人關節(jié)設計 3 仿人雙足機器人總體結構 3 本章小結 33 機器人機構的運動模擬 3 行走的運動模擬 3 蹲下的運動模擬 3 轉彎的運動模擬 3 本章小結 34 機器人機構的強度分析 3 靜態(tài)強度分析 3 運動載荷下的強度分析 3 本章小結 3結論 3致謝 錯誤！未定義書簽。仿人雙足機器人融合了多種學科、高新技術于一身，不僅代表了機器人研究領域的尖端技術，也反映了一個國家的科技水平，因此各個國家都投入巨資開展研究。與其他步行機器人相比仿人雙足機器人最主要的特征就是雙足步行，雙足步行是人類的特有功能，是人腿經過不斷進化的結果。 (2)仿人雙足機器人的能耗低，可以設置獨立的能源供給，適應未來能源緊張的形勢。仿人雙足機器人機構在工程應用上是少有的多自由度、高階、非線性系統，這些無疑對機器人的機械結構和驅動裝置提出了新的要求。不僅如此在研究仿人雙足機器人機構的過程中還能對周邊的學科—如仿生學、人工智能等產生推動作用，促進其發(fā)展。與此同時，大洋彼岸的日本早稻田大學也在機器人專家加藤一郎的帶領下開始研制雙足機器人，1969年WAP1平面行走步行機誕生，機構形式為串聯平面機構，共有6個自由度，每條腿有踝、膝、髖三個關節(jié)，關節(jié)為人造橡膠肌肉構成，肌肉的收縮通過注氣排氣實現，而后牽引關節(jié)轉動實現邁步。1971年WAP2誕生，其機構形式與WAP1機器人基本相同，共有11個自由度，也是通過人造肌肉的驅動使機器人實現在平地、斜坡和臺階上行走。1973年成功研制出仿人機器人WABOT1，是一個模仿人類雙足行走的機器人，1984年研發(fā)出WABOT2，這是款可以彈琴的機器人；1992年早稻田大學制定出仿人機器人研發(fā)計劃，于1995年研發(fā)出導航機器人Hadaly1，1997年又研發(fā)出雙足行走機器人WABIAN[6]，WABIAN2（左）和WABIANRIV（右）。 川田工業(yè)、產業(yè)技術綜合研究所及川崎重工業(yè)聯合試制出HRP系列類人機器人，HRP2是第一個具有人類外形尺寸的機器人，它可以躺下也可以起立。另外，它還具有腿腕協調控制功能，可進行需要單手支撐、彎下身去才能完成的操作[6]。P2于1996年12月研制成功，是上世紀第一個無纜的雙足機器人，重210kg，可以實現獨自行走、上
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