仿人机器人步态规划的控制系统研究

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1、分类号：ＴＰ２４单位代码：１０１８３１５５１Ｅ０１２：研究生学号：２０密级公开礬吉林大学硕士学位论文专业学位（）仿人机器人步态规划的控制系统研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＧａｌａｎｎｉｎＣｏｎｏｌＳｓｅｍｉｔＰｇｔｒｙｔｏｆＨｕｍａｎｏｉｄＲｏｂｏｔ作者姓名：段秀丽类别：工程硕士领域（方向）：仿人机器人指导教师：杜巧玲副教授培养单位：电子科学与工程学院２０１８年１１月仿人机器人步态规划的控制系统研究ResearchonGaitPlanningControlSystemofHumanoi

2、dRobot作者姓名：段秀丽领域（方向）：仿人机器人指导教师：杜巧玲副教授类别：工程硕士答辩日期：2018年11月24日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学硕士学位论文原创性声明：本人郑重声明所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

3、或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。．学位论文作者签名：＾曰期：＜３０３Ｍ月＾曰丨年摘要摘要仿人机器人的设计和动态行走始终是各国相关研究者关注的焦点课题，目前为止，该项目在全球许多专家的潜心钻研下，已经实现了一定的飞跃。然而，在对仿人机器人的步态进行规划时，前人所设计的方法缺乏有效性，不能够进行在线的实时控制，这导致了机器人在行走时经常出现失去平衡的状况，受到的阻力比较大。此外，抵御外界的不利因素的能力较弱，没有建立起一套科学有

4、效的机器人仿真平台，没有对仿人机器人进行合理和系统的规划等等诸多问题也比较明显。基于此，本文致力于解决在设计及操控仿人机器人的过程中必须面临的核心问题，对现有的科研成果进行一些有益的补充，其中包括的核心问题分为以下四个方面：1、在分析机器人研究所处的时代和社会背景的基础上，结合当今世界有关学者在仿人机器人行业的科研成就，确定仿人机器人的总体设计方案；2、在探究人类骨骼结构特征的基础上，描述了仿人机器人的自由度分布并采用合适的驱动途径；3、详细地阐明了仿人机器人的整体结构设计规划，其中包含上肢的活动和下肢的活动设置，然后按照设计的具体方案来生产和装配完整

5、的仿人机器人实体；4、从运动学的角度研究了仿人机器人的一系列活动以及其背后的原理，其中包括上肢运动分析及机器人步态规划，同时设计了控制系统的硬件、软件程序及仿人机器人控制算法和语音控制模块，进一步提升了系统效率，实现了在线实时监测、控制机器人行走形态及路线的设计目标。关键词：仿人机器人；控制系统；运动学；语音控制。IAbstractAbstractNowadays,theresearchofhumanoidrobothasbecomeoneofthecoreresearchcontentsofrobottechnologydevelopment.Itc

6、oversawiderangeofknowledge,includingelectronics,information,communication,andmanyotherfields.Itreflectsthelevelofintelligenceandautomationofacountry,isanimportantsymbolofacountry'sscientificandtechnologicalstrength.Thebasisofhumanoidrobot'sdailyactivitiesistowalkstably,andotherh

7、umanoidbehaviorsareproducedonit.Becauseitcanwalkfreely,thefuturedevelopmentspaceofhumanoidrobotisveryhuge.However,becauseitisamulti-degree-of-freedom,complexstructureandstrongcoupling,Linearsystemisoneofthehotspotsanddifficultiesinhumanoidrobotresearch.Basedonthis,thispaperisdev

8、otedtosolvingthecoreproblemsthatmustbefacedinth