《双足机器人行走稳定性控制方法及实验的研究论文经典》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双足机器人行走稳定性控制方法及实验的研究论文经典（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨T 程大学硕士学位论文A B S T R A C TB i p e dr o b o ti st h ei n t e g r a t i o no fs e v e r a ld i s c i p l i n e sw h i c hi n c l u d et h em e c h a n i c s ，c o n t r o l ，c o m p u t e rs c i e n c ea n dm a t e r i a lt e c h n o l o g y , a n di ti sat y p i c a le x a m p l eo fb i o n i c s ，
2、w h i c hb r i n g sc u t t i n g - e d g et e c h n o l o g i e so fr e l e v a n td i s c i p l i n e st o g e t h e r , a n dc o m b i n e st h e s et e c h n o l o g i e so r g a n i c a l l y F o rd e c a d e s ，t h ee n t h u s i a s mo fr e s e a r c h e r sf o rb i p e dr o b o td o e sn o t
3、d e c r e a s e ，n o to n l yb e c a u s ei tc a nr e p r e s e n tt h er e s e a r c h e r Ss c i e n t i f i cs t r e n g t ha n dt h e o r e t i c a ll e v e l ，b u ta l s oi t sr e s e a r c hi sa l s op r o m o t i n gt h ed e v e l o p m e n to fr e l a t e df i e l d sa c t i v e l y B i p e
4、dr o b o th a sb r o a dp r o s p e c t si nt h em i l i t a r y , m e d i c a la n ds e r v i c ef i e l d s T h i sp a p e rm a i n l ym a k e st h er e s e a r c h e so fc o n t r o l l i n gm e t h o do ft h ew a l k i n gs t a b i l i t yo fb i p e dr o b o ta n dt h ee x p e r i m e n t a lr e
5、 s e a r c h ，w h i c hi n c l u d e st h ec r i t e r i o no fb i p e dr o b o tg a i ts t a b i l i t y , t h ed e t e c t i o ns y s t e mo fg a i ts t a b i l i t ya n dt h ec o n t r o ls t r a t e g i e sg a i ts t a b i l i t y T h i sp a p e ra n a l y z e st h er e l a t i o n s h i pb e t
6、w e e nt h eZ e r oM o m e n tP o i n t ( Z M P )a n dC e n t e ro fP r e s s u r e ( C O P ) ，a n de s t a b l i s h e sad e t e c t i o np r i n c i p l e ，a n dd e r i v e sf r o mt h ep r i n c i p l et op r o v et h a tt h eZ M Pp o s i t i o no fb i p e dr o b o tf o o ti ss a m ew i mt h eC O
7、 Pu n d e rb o t hc o n d i t i o nt h a tt h e r ei sn o tv i s c o u sa n da d s o r p t i o nf o r c e sb e t w e e nt h ef o o ta n dg r o u n d S ob yd e t e c t i n gt h ep o s i t i o no fc o P , t h i sp a p e ro b t a i n st h ed e t e c t i o nm e t h o do fZ M Pp o s i t i o n ，a n dg e t
8、 st h ec r i t e r i o no fb i p e dr o b o tg a i ts t a b i l i t yo nt h ec o m b i n a t i o no ft h eZ M Pa n dt h eC e n t e ro fG r a v i t y( C O G ) o fb i p e dr o b o t T h i sp a p e rd e v e l o p st h ed e t e c t i o na n dc o n t r o ls y s t e mo fg a i t s t a b i l i t yo fb i p e
9、 dr o b o to nt h eb a s i so fP Ca n dT u r b oP M A CP C I ，a n dp r e s e n t st h eh a r d w a r ea n dc o n t r o ls o f t w a r e ，t h e nm a k e st h ea n a l y s i so ft h ep e r f o f i n a n c eo fh a r d w a r ea n dt h ec o r r e s p o n d i n gs o f t w a r em e t h o d s T h i sp a p e
10、 rp r e s e n t st h eb i p e dr o b o tg a i tc o n t r o ls t r a t e g yo nt h eb a s i so fs c a l a b l em o b i l et h r e e d i m e n s i o n a lm o d e lo ft h ei n v e r t e dp e n d u l u m w h i c hi Sc o m b i n e dw i t ht h eb i o n i cg a i tc o n t r o lm e t h o d sa n dt h es m o o
11、 t hm o v m gc 】 1 a r a c t e r is _ t i c so ft h eZ M Po fh u m a n B yt h ea d j u s t m e n to ft h eZ M Pi nt h ee f f e c t i v er a n g e ，t h i sp a p e rl i m i t st h ea n k l ej o i n to ff o o ta n dt h et o ej o i n t ，a n dd e f i n e st h ed r i v i n gf o r c eo ft e l e s c o p i c
12、r o da sac o m p e n s a t i o nf o rJ o i n td n v m gt o r q u ei nt h ep r a c t i c a lm o d e lf o rm u l t i b a rm o d e l T h i sD a p e rm a k e st h ee x p e r i m e n to nt h ep r o t o t y p ep l a t f o r mo fb i p e dr o b o tH E U B R1 刀) 即b a s e do nt h ec o l l e c t i o no fe l e
13、c t r i cd a t a , p l a n t a rp r e s s u r ea n dt h es t a b i l i t ye x p e r i m e n to fg a i tC O l i t r o l ，t h i sp a p e rv e r i f i e st h a tt h ec o n t r o lm e t h o do ft h eg a i ts t a b i l i t yi sf e a s i b l e K e y w o r d s ：b i p e dr o b o t ；Z M P C O P ；d e t e c t
14、i o ns y s t e m ；c o n t r o ls t r a t e g y哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。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 硼一脘蟪瓣悴栅的鬻甾会豫槲日期：二。罗年，月，日哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工
15、程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文( 日在授予学位后即可口在授予学位1 2 个月后口解密后) 由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。L扩缈)1j荆伯错嘭年j yI )刷6哈尔滨工程大学硕士学位论文第1 章绪论1 1 概述机器人最初作为科幻小说中类似于人的形态的机器出现，而仿人机器人是真正字面意义
16、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，机器人技术是集机械、电子、计算机技术、材料、传感器检测、控制技术及人工智能等多门学科于一体，反映着一个国家智能化和自动化研究的水平，作为信息技术和先进制造技术的典型代表和主要技术手段，已成为世界各国竞相发展的技术。双足仿人步行机器人是机器人研究领域最前沿的问题之一，同时也作为一个国家高科技实力的重要标志。双足仿人步行机器人是一个高阶、非线性、非完整约束的多自由度系统，双足仿人步行机器人的研究为机器人的运动学、动力学以及控制理论的研究提供了理想的实验平台。各发达国家都投巨资开展该领域的研究。双足仿人步行机器人的研究可以推动力学和控制领域的发展，促进新理论、新算法的产生。另外，两足步行机器人的研究还可以推动仿生学、人工智能、计算机图形学、通讯等其它相关学科的发展。两足步行机器人技术的发展为医疗服务、危险作业以及军事应用等领域提供了强大的科技支撑。由于双足机器人是仿人机器人的一个重要组成部分，它的研究同样具有重要意义。在医疗方面，双足机器人的研究能够帮助人们对自身的运动机理进行更加深入的了
