拟人步行机器人的设计与控制.pdf

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1、总第94期现代工业经济和信息化Totalof942015年第10期ModernIndustrialEconomyandIn~ormationizationNo．1O2015工程技术拟人步行机器人的设计与控制杨雨薇(长安大学工程机械学院，陕西西安710064)摘要：拟人步行机器人以类人形双足步行机器人为研究对象，采用仿人结构，全身共有19个自由度，具备相当高的平衡能力，双手双足容易控制，能够做出各种模仿人类的动作，如打太极拳，跳舞等。研究其动态特性和控制技术，同时该机器人还可以作为一个开发平台，通过加装不同的传感器模块改变

2、或扩展机体的功能，以较为经济的方式实现用户所需功能。关键词：仿人结构；运动分析；智能系统中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：2095—0748(2015)10—0061—02引言机器人关节的核心就是电机。拟人步行机器人随着现代工业的发展，机器人技术已受到各所选的电机为舵机，是一种位置(角度)伺服的驱动器，该电机的输出端可以等同于一个悬臂梁结国、各行业的广泛关注。机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预构，在运动时将产生预料不到的偏差，从而导致实先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定

3、的际的运动与设想和仿真的结果相差甚远。因此在另原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作，一端既左端加上一根“输出轴”，由于受电机内部例如生产业、建筑业，或是危险的工作。结构限制，因此，该“轴”不能和右端一样输出动力，但这样就避免了悬臂梁的危害，在定位的时候1机器人的结构设计运动仿真可以更精确，转动时更平稳，当机器人运动起来的仿造人体结构，考虑舵机的形状与大小，设计时候也不会造成太大的形状和定位偏差。了该拟人机器人，该机器人现有l9个自由度，高约根据简单的Pro／E模拟不难发现，机器人的重心35cm，材料拟采用硬铝。该机

4、器人可以模仿出大部即质心位于两腿之间相当于人体腰附近的地方。当分人体可以做到的动作，如前进、后退等动作”。机双脚站立时质心正好落入双足所组成的支撑平面器人总体造型如图1所示。内。在单脚站立时，假设以左脚在支撑面，要将质心移到左脚面正上方，就必须将侧向控制电机下向左转，而侧向控制电机上向右以抵消上身向右摆的趋势。在单脚站立向前或向后时，正反向控制电机下主要提供前进的动力，正反向控制电机中主要控制脚面的抬起落下，防止抬起脚在行进中受到地方的干涉，正反向控制电机上主要保证上身在前进方图1机器人的三维造型向上的平衡。由于只进行步

5、行分析，在PR0／E模型中将机器收稿日期：2015—05—13人上半身头部和上肢去掉仅保留躯干以简化结构。作者简介：杨雨薇(1994一)，女，陕西咸阳人，长安大学本科将修改后的机械模型导入到ADAMs中，对模型进行在读，工程机械专业。