首先，本文分析了双足机器人动态步行过程的运动学特征。即分析双足步行机器人连杆的位置和姿态与各个关节角之间的关系。包含双足机器人动态步行的正运动学与逆运动学特性。其中，针对双足步行机器人的逆运动学问题，使用了解析法与数值法进行求解，并对上述两种方法进行了对比。其次，在针对双足机器人动态步行过程运动学特性的分析基础上，推导出双足步行机器人零力矩点（ZMP）的计算公式，该公式称为ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了机器人ZMP与机器人质心之间的关系。在此基础上，使用拉格朗日方法建立了双足步行机器人的动力学模型，其中包括单脚支撑阶段与双脚支撑阶段的动力学模型。为了方便得到双足步行机器人的步行模式，使用桌子——小车模型模拟机器人动态步行。使用该等效模型与2MP基本方程，本文设计了基于ZMP的双足机器人动态步行模式生成算法。生成步行模式之后，将机器人关节角时间序列带入机器人动力学模型计算，可以得到关节力矩时间序列。关节驱动器按照力矩时间序列控制关节运动即可实现动态步行。但是，考虑到数值计算等因素导致的误差累计，本文同时基于桌子—一小车模型设计了动态步行稳定控制器，该控制器的作用是通过修正期望ZMP轨迹调节机器人躯干的倾斜角度。最后，基于本文所设计的双足步行机器人逆运动学问题求解算法、动态步行模式生成算法与步行稳定控制器所组成的控制系统，采用开放源代码动力学引擎0pen Dynamic Engine 进行仿真验证。首先在三维虚拟环境中建立了双足步行机器人虚拟样机模型，其次设计了零重力环境下刚体运动实验与双足动态步行实验。验证了本文针对双足步行机器人动态步行所设计的控制方法的有效性。
上传时间： 2022-06-19
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仿人机器人是真正字面意义上或狭义的“机器人”，其研究和发展代表了机器人学的尖端水平。有关仿人机器人的工作早在20多年前就开始了，当时着重于双足步行机的研究和开发。只是自从10年前本田推出仿人机器人P2后，仿人机器人的研发才形成了一个热潮，至今方兴末艾。除了日本推出了QR1（）、ASlM（）和HRP-2等著名的仿人机器人以外，中国、韩国、美国和欧洲等国家和地区也成功地研制了各自的仿人机器人。虽然仿人机器人的研究已成为机器入学中的一个重要分支，有很多研究人员和工程技术人员在这方面进行了大量的学术研究和技术开发，并取得了丰硕的成果，但却未见到系统地介绍和阐述仿人机器人的专著。在这种背景下，由日本产业技术综合研究所棍田秀司等人著的《仿人机器人》夺得了先声，填补了这方面的一个空白。据译者所知，该书是第一部系统介绍仿人机器人的专著。书中既有对仿人机器人历史发展的简明扼要的介绍，又有基本理论和分析，还有对实际机器人系统的引用。内容包括仿人机器人学的运动学、ZMP和动力学，双足步态规划和全身运动模式的生成和动力学仿真等，是对10多年来仿人机器人的研究成果（尤其是作者们的成果）的总结，在一定程度上反映了当今世界在仿人机器人上的最新发展和水平。这本学术专著并不是纯理论介绍，几乎所有的理论和算法都有实际机器人系统和平台的支持，书中图文并茂、深入浅出、内容生动。本书的日文原著由四位作者共同写就，每位作者撰写其最擅长的专题。几位作者都是产业技术综合研究所属下的智能系统研究所仿人机器人HRP-2研发小组的主要成员。《仿人机器人》是他们多年的学术研究和系统开发的概括。除日文原著外，还计划推出英文、中文（即本书）、法文和德文版本，以五种文字向全世界出版发行。如果本书在中国的出版能对我国的机器人研究和开发有所启发、帮助和推动，那么译者的初衷和愿望也就实现了。本书的翻译主要基于英文手稿，并参考了日文原著。在翻译过程中，译者随时与作者商讨，力术翻译准确到位。尽管如此，因译者的水平和时间所限，译文中难免会有不妥甚至错误之处，欢迎读者批评和指正。
标签： 机器人
上传时间： 2022-06-24
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本书在综合大量的技术文献资料基础上,结合作者从事的研究工作 从数学角度系统地论述了机器人操作的运动学、动力学、控制及运动规划。本书内容反映了近年来机器人领域的主要研究成果。本书共九章，包括绪论，刚体运动飞机器人运动学、机器人动力学及控制、多指手运动学、机器人手的动力学及控制机器人系统的非完整约束、非完整运动规划和机器人操作的研究展望。第二章至第八章含有丰富的实例，并附有小结和大量的习题。本书可作为有关专业研究生的教材，也可供从事机楛人飞自动控制等领域工作的科研和工程技术入员参考。
标签： 机器人
上传时间： 2022-07-10
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摘要：为了直观的对微创手术机器人进行运动分析，首先建立机器人逆向运动学数学模型，并在Matlab中完成逆解程序编写。同时在Solidworks中建立相应的三维模型，利用SolidWorks Morion对机器人进行了运动轨迹规划和仿真，验证了位置反解的正确性。为了使运动规划和仿真更加直观、简单，需要设计运动仿真前界面。因此，基于LabVIEW强大的前面板功能设计出运动仿真人机交互界面，基于LabVIEW SoftMotion模块丰富的运动函数完成机器人末端轨迹规划，最后将LabVIEW、SolidWorks和Motion设计工具集成到一起，对机器人进行了运动仿真，实现了对运动过程的参数化控制。
标签： labview solidworks 微创手术机器人
上传时间： 2022-07-11
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本书是国际上第一部系统介绍仿人机器人的专著。内容包括仿人机器人学的运动学、ZMP和动力学、双足步态规划、全身运动模式的生成和动力学仿真等，是对10对年来仿人机器人的研究成果的总结。
标签： 仿人机器人
上传时间： 2022-07-20
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