基于cpg的六足仿生机器人步态规划研究

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1、中ｆｉ討《乂杂ＣＨＩＮＡＩＬＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ硕ｄｒ学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于ＣＰＧ的六足仿牛机器人巧态规划研究－ＧａＳｔｕｄｙｏｎＣＰＧｂａｓｅｄｉｔＰｌａｎｎｉｎｇｆｏｒａＨｅｘａｏｄＢｉｏｎｉｃＲｏｂｏｔｐ作者任杰导师王斌锐教授学科控制理论与控制工程中国计量大学二〇—六年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作和取得的研巧成果，除了文中特别加科标注和致谢么处外，论文中

2、不包含其他人已经发相不甸含而获得中国计量大学或其他教育机构的表或撰写过的研究成果，一学位或证书而使巧过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字曰％年ｒ月学位论文版权使用段权书、本学位论文作者完全了解中国汁百：女学有关保留使用学位论文的规定。姑榜巧中国许營大挙可Ｌ义将学位论文的全部或部分内容编入有关数、汇编Ｗ供查阅和借据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存，并采用影印磁盘。（保密的学位论阅。同意学校向国家有

3、关部口或化构送交论文的复巧件和文在解密后适用本授权说明）签名；学位论文作者签名：导师。＾４曰签字曰年月曰签字曰期义＇ｋ年５月２無ｉ／５StudyonCPG-basedGaitPlanningforaHexapodBionicRobotByJieRenADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceChinaJiliangUniv

4、ersityJune,2016中图分类号TU375.3学校代码10356UDC624密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION基于CPG的六足仿生机器人步态规划研究StudyonCPG-basedGaitPlanningforaHexapodBionicRobot作者任杰导师王斌锐教授申请学位工学硕士培养单位中国计量大学学科专业控制理论与控制工程研究方向仿生机器人二〇一六年六月致谢时间太瘦，指缝太宽。在计量的时间已掐指可数。不曾想到，研究生的三年会成为了我生命中最重要的时光。衷心的感谢我的导师王斌锐

5、老师，感谢您对我学业的帮助与指导。是您教会了我做学问、做人的道理。“学为人师，行为世范”是您最真实的写照，您对待科研的热忱与从事研究严谨专注的态度使我今后学习、工作的榜样。衷心的感谢刘文献老师，是您用微笑教会了我如何成为一名学生的辅导员；感谢周乔君老师，作为您的学生也是您的同事，我倍感荣幸；感谢金英连老师对课题组提供的帮助和支持；感谢李青老师、郭振武老师、卫东老师对我生活和科研上关心和照顾。感谢陈飞老师、孙若海老师、王晓东老师在武术习练上对我的指导。衷心的感谢好友张清华、朱凡凡、张世桃等对我生活上的关心；感谢李瑞

6、、田文凯、朱国杰等六足机器人研究组的同仁们，感谢你们为六足机器人项目的付出的努力。感谢师兄骆浩华、程苗在专利写作方面对我的指导；感谢师兄鲍春雷、冯伟博、胡龙生、师姐邵丹璐在论文研究方面对我的帮助；感谢同门徐海东、干苏、陈杭升在读研期间的陪伴；感谢师弟沈国阳、张斌、高国庆、王飞洋、张云、王涛、杨雪峰、王帅、靳明涛、师妹魏莹玉、李中雯对我课题研究和论文撰写所提供的帮助；感谢武术队的队友们，感谢你们让我拥有了第二个家。感谢2013级全体学生，是你们教会了我如何做一名老师。感谢我的父母，感谢你们将我带到这个的世界。感谢我

7、的妈妈，感谢有你陪伴的25个春秋。感谢你教会了我热爱生活，感谢你教会了我做事的态度，感谢你教会了我不管面对什么困难与挫折都不要轻言放弃。感谢我的爸爸，你坚毅、坚强，感谢在我最难过的日子有你在我身边，感谢以后的生活能继续陪你走完每个春夏秋冬。时间煮雨，人生浅笑嫣然。任杰2016年6月基于CPG的六足仿生机器人步态规划研究摘要：六足机器人稳定性高、步态形式多样、负载能力强，具有广阔的应用前景。中枢模式发生器（CPG）耦合振荡器模型能自发的生成稳定的周期振荡信号，通过构建拓扑网络，实现多个CPG单元之间的耦合，适合用于

8、六足机器人的步态规划。首先，以非洲红火蚁的身体结构为参照，设计“HexAnt”六足仿生机器人，从机构学上分析机器人的运动自由度。建立六足机器人运动学模型，并通过MATLAB进行仿真验证。根据各关节的转动角度范围，用MATLAB仿真出足端工作空间，对两条腿的足端工作空间进行分析计算，确定足行程取值范围与足端工作空间的关系。然后，给出了步态规划的基本概念，并确定机器人稳定裕度