基于Matlab的仿真機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃和穩(wěn)定控制仿真

　　仿人機(jī)器人是機(jī)器人領(lǐng)域的一個研究熱和重要| 的研究方向。本文介紹了國內(nèi)外仿人機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，并以浙江大學(xué)自主設(shè)計的仿人機(jī)器人為背景，搭建基于Mat1ab-Adams 仿人機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃離線仿真平臺; 提出仿人機(jī)器人步態(tài)穩(wěn)定控制與關(guān)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化; 針對運(yùn)動中擺動肢體對機(jī)器人軸向影響帶來的不穩(wěn)定的問題，設(shè)計仿人機(jī)器人豎直軸向的角動量補(bǔ)償算法。本文的主要研究工作如下： 1.搭建基于Matlab和Adams的離線仿真平臺，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人多連桿模型的正運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)、ZMP穩(wěn)定的計算以及機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃算法的仿真。通過該仿真平臺仿真仿人機(jī)器人的步態(tài)，確保設(shè)計出的步態(tài)規(guī)劃用到實(shí)際機(jī)器人上的安全性，加快步態(tài)規(guī)劃算法的有效性測試。同時在仿人機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計中，通過仿真得到不同時速下的電機(jī)參數(shù)，供設(shè)計選型使用。2.提出在關(guān)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能力約束條件下的仿人機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃在線優(yōu)化算法。該算法根據(jù)3 三連桿的模型推算機(jī)器人的腿部關(guān)節(jié)力、關(guān)節(jié)速度和關(guān)節(jié)力矩的信息，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是否能和規(guī)劃的運(yùn)動參數(shù)相結(jié)合，進(jìn)而優(yōu)化關(guān)節(jié)信息和穩(wěn)定域這兩個約束條件，使仿人機(jī)器人關(guān)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出和穩(wěn)定域之間的關(guān)系達(dá)到平衡，優(yōu)化在關(guān)節(jié)執(zhí)行能力約束條件下的穩(wěn)定域。