导读:本文包含了仿人步行机器人论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献,主要关键词:机器人,稳定性,步态,力矩,自然环境,人机,总线。
仿人步行机器人论文文献综述写法
侯月阳[1](2014)在《挠性驱动单元及其在仿人双足步行机器人应用研究》一文中研究指出双足步行机器人的研究开始于上世纪60年代,经过50多年的发展已成为机器人技术领域的一个主要研究方向。人类常速步行着地冲击力为体重的3.5倍,跑步着地冲击为5倍,最大为7倍,人类肌肉具有缓冲减振作用,可在具有外界冲击时有效保护人体关节,而仿人机器人大多采用减速器等传动装置驱动,缺乏人类肌腱挠性,无法承受如此大冲击载荷;此外,人们对双足机器人的要求已不是实现步行运动这个单一指标,还希望让机器人从生物学角度更加与人相似,并且最大程度上节省能耗,因此需要一种轻型小巧、安装方便、挠性输出的驱动单元用于机器人步行研究。尽管挠性驱动可以缓冲减振,然而由于钢丝绳的粘弹性,驱动单元存在回差和滞后,难以实现机器人步行,研究基于挠性驱动单元的仿人双足步行机器人具有重要现实意义。本文对绳驱动挠性驱动单元及其在双足机器人上的应用进行了深入、系统的研究。主要研究了以下几方面内容:基于粘弹性动力学建立挠性驱动单元动力学模型,对钢丝绳连续介质进行离散化,将其模拟成微观下由多个弹簧和阻尼构成的粘弹性体,推导挠性驱动单元输出角度与输入角度以及关节两侧张力的关系,方便进行单元的力控制,算例验证该模型理论正确性;基于叁维可变多义线用宏命令建立“钢丝绳-动滑轮”仿真模型,挠性驱动单元动力学仿真验证该方法有效性。为解决挠性驱动单元存在回差和滞后从而难以控制的问题,提出基于张力反馈和关节全闭环的控制方法。关节位置误差与速度误差反馈是在电机内部位置环与速度环的基础上引入关节的位置环与速度环,而对弹性变形的速度与加速度前馈,则是通过弹性变形公式求得钢丝绳伸长量,再根据伸长量求得需要前馈的速度与加速度,通过实时修改速度前馈系数与加速度前馈系数来达到补偿钢丝绳伸长量的目的,根据该控制策略设计挠性驱动单元控制器,该控制器实现对挠性驱动单元的误差补偿。研制挠性驱动单元样机,搭建驱动单元控制系统,通过性能测试实验验证该单元的驱动能力及控制器有效性。进行步行样本生成的研究。针对现有机器人步行稳定性判据的约束条件过于严格的问题,补充滑动及转动约束,并分析滑动及转动对机器人步行稳定判据的影响;由于钢丝绳的粘弹性特性,导致挠性驱动关节存在回差和滞后,因此对双足机器人步态产生一定影响,讨论挠性驱动的回差和滞后可能形成的机器人步行位相及游脚落地状态,带有挠性驱动单元的双足机器人仿真能够验证稳定性方面的理论。研究步行样本生成方法,提出一种用于机器人动力学分析的参数化曲面车桌模型及使用该模型生成双足机器人步行样本的方法,该方法采用B样条曲面作为双足机器人质心运动曲面,利用牛顿迭代法求解机器人质心运动从而生成步行样本,机器人质心按照步行周期做有规律的叁维运动从而有效增大机器人步长,减小着地冲击,通过仿真验证理论正确性;研制带有挠性驱动单元的仿人双足机器人,搭建双足机器人控制系统,进行双足机器人步行实验;并进行对比步行实验,在挠性驱动单元分别采用张力反馈及关节全闭环控制器和PID轨迹跟踪控制器的情况下进行机器人步行实验,该实验验证挠性驱动控制器的有效性。通过对挠性驱动单元与其在双足机器人上的应用以及相关步行理论进行研究,双足步行机器人的部分关节实现挠性驱动,验证了挠性驱动对双足机器人的驱动能力以及挠性驱动控制器的有效性,为仿人双足步行机器人实现全部挠性驱动打下理论与实验基础。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-09-01)
周华平,冯金光[2](2005)在《仿人步行机器人机构设计》一文中研究指出仿人步行机器人的机构是所有部件的载体,也是设计仿人机器人最基本的和首要的工作。本文根据项目规划和控制任务要求,按照从总体到部分、由主到次的原则,设计了一种适合仿人步行机器人控制的机构。文章首先从机构的设计目标出发,制定了总体设计方案,再根据总体方案进行了关键器件的选型,最后完成了各部分机构的详细设计工作。最终的机构在外型上具有仿人的效果,在功能上完全满足电气各部件机载化的安装要求。(本文来源于《电测与仪表》期刊2005年02期)
小呆[3](2004)在《载人步行机器人将成未来时尚》一文中研究指出在预计2005年举办的万知爱博会上的主体演出中,日本丰田公司计划由定员一人的概念车“i-u-nit”与载人步行型机器人“i-foot”进行表演,节目导演为1998年世界杯开、闭幕式总导演伊万·潘平。(本文来源于《北京科技报》期刊2004/12/22)
曹宇[4](2002)在《仿人步行机器人机载运动控制器的设计与应用》一文中研究指出本文首先介绍了运动控制器的定义及其在国内外的发展状况和趋势,并给出了目前比较通用的运动控制器体系结构。 在分析了不同类型的运动控制器的性能特征的基础上,根据仿人型机器人关节运动控制器的具体要求,提出了基于TMS320F240 DSP芯片和PC104总线技术的设计方法。文中进一步详细叙述了控制器的软硬件设计方法和电路实现的相关细节(包括芯片选型,电源隔离,基于CPLD技术的控制器外围电路设计,PWM信号的产生和数字PID控制算法的软件实现等等),并给出了最终的实验结果和数据分析报告。 该单片控制器可同时完成六路电机位置信号的采集。它实现了全数字化信号处理,其外围电路采用了可编程逻辑电路,并预留了语音控制和视觉控制的软件接口,为系统升级提供了方便。此设计方案也可应用于一般的信号采集卡。(本文来源于《中国人民解放军国防科学技术大学》期刊2002-12-01)
胡洪志[5](2002)在《仿人步行机器人的运动规划方法研究》一文中研究指出运动规划是仿人机器人研究的关键技术之一,稳定自然的步行是仿人机器人区别于其它机器人的主要标志,也是其实现基本操作功能的基础。 由于仿人机器人是一个高阶、非线性和强耦合的系统,难以建立可用于运动规划的显式有效的数学模型,本文借鉴目前国内外的研究成果,利用Lagrange动力学普遍方程建立了仿人机器人的简化解耦运动模型,在此基础上推导了机器人稳定步行的条件。文中简要介绍了静态步行的运动规划方法,并据此进行了实物实验实现了稳定的低速静态步行。 论文重点讨论了动态步行的算法设计和仿真,详细分析了基于零力矩点的仿人机器人动态步行运动规划方法。这一方法首先根据机器人行走过程中存在的约束确定关键帧,然后采用叁次样条函数对关键帧插值,得到脚的轨迹,利用ZMP稳定裕度作为评价函数进行搜索,得到优化的躯干运动轨迹,最后根据运动学约束计算各个关节的运动轨迹。本文根据算法进行了仿真,仿真结果表明这一方法是可行而且有效的。考虑上下肢运动的协调,本文对上肢的运动作了简单的规划。 最后,介绍了运动规划的实验设计,并对关节调试作了总结和分析,指出了存在的问题和解决的办法。(本文来源于《中国人民解放军国防科学技术大学》期刊2002-11-01)
仿人步行机器人论文开题报告范文
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
仿人步行机器人的机构是所有部件的载体,也是设计仿人机器人最基本的和首要的工作。本文根据项目规划和控制任务要求,按照从总体到部分、由主到次的原则,设计了一种适合仿人步行机器人控制的机构。文章首先从机构的设计目标出发,制定了总体设计方案,再根据总体方案进行了关键器件的选型,最后完成了各部分机构的详细设计工作。最终的机构在外型上具有仿人的效果,在功能上完全满足电气各部件机载化的安装要求。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
仿人步行机器人论文参考文献
[1].侯月阳.挠性驱动单元及其在仿人双足步行机器人应用研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[2].周华平,冯金光.仿人步行机器人机构设计[J].电测与仪表.2005
[3].小呆.载人步行机器人将成未来时尚[N].北京科技报.2004
[4].曹宇.仿人步行机器人机载运动控制器的设计与应用[D].中国人民解放军国防科学技术大学.2002
[5].胡洪志.仿人步行机器人的运动规划方法研究[D].中国人民解放军国防科学技术大学.2002