四足机器人溜蹄步态动步行的研究

本文应用角速度补偿法实现了四足机器人溜蹄步态的动步行。该四足机器人是本研究室刚刚研制成功的，具有十二个自由度，关节采用滑块摆杆机构，由带有轴角编码器的伺服电机驱动，身体和脚上装有传感器，步行由计算机进行控制。     

仿人机器人动态步行控制综述

综述了仿人机器人动态步行的研究历史和研究现状。归纳了动态步行的特点,分析了动态步行稳定性判定方法,介绍了基于ZMP的姿态稳定判据和基于庞加莱映射（Poincaré Map）的步态稳定判据。总结了仿人机器人学习适应复杂地面环境步行的方法,概述了动态步行控制实现的典型解决方案,指出了动态步行控制中待解决的问题,并探讨了未来的发展方向。     

4足步行机器人斜坡运动的研究

在4足步行机的运动环境中,上下坡是一种基本的典型环境.本文研究了缩放式4足步行机在上下坡环境中运动的一些基本规律,得出了上下坡时4足步行机在不同坡度下的最大步长,最佳机体高度.对4足步行机上下坡时能保持稳定运动的边界环境条件也进行了研究.     

基于ZMP误差校正的仿人机器人步行控制

步行环境不理想、外力扰动等因素导致仿人机器人步行时ZMP出现误差,从而影响机器人的步行稳定性．由于机器人的各关节角度都对ZMP有影响,若只校正支撑腿的踝关节或髋关节等单个关节角度,则难以达到理想的步行控制效果,因此,本文综合考虑各关节角度对ZMP的影响,先通过模糊控制器基于ZMP误差给出机器人的质心位置增量,再利用二次规划方法和质心的雅可比矩阵求解出满足该质心位置增量的各关节角度校正量．仿真实验表明,本文方法较好地跟踪了期望ZMP,提高了步行稳定裕度,使仿人机器人实现了稳定的步行．     

仿人机器人步行稳定性的有限元分析

本文运用基于ANSYS平台所建立的THBIP-Ⅰ型仿人机器人精确的有限元弹性动力学模型,进行了步行稳定性分析,其结论在实验中获得了很好的验证.实验结果说明了该有限元建模分析方法能够正确分析出仿人机器人的步行稳定性,能够为实现高品质的快速步行及控制规律做出有效的指导.     

六足步行机器人的多关节协调控制

根据六足步行机器人的机械结构和关节运动的协调性、准确性的控制要求,确定了混合闭环的伺服结构控制方案。针对机器人步态控制算法给出的数据特点,采用了先对脉冲总数最大的那个关节进行插补,然后按照关节间脉冲总数的比例关系再对其它关节插补的插补算法,实现了机器人各个关节的指令在每一个位控周期内的协调。最后介绍了伺服参数的调整,使各个关节的位置增益一致,保证了各个关节响应时的协调。试验表明,采用该控制方案,通过该插补算法,对伺服系统的参数调整以后的控制系统能够满足机器人关节运动的协调性和准确性的控制要求。     

基于形状记忆合金的四足步行机器人

利用形状记忆合金（Shape Memory Alloys,简称SMA）作为驱动元件，设计制作四足步行机器人，其动作靠电流的通，断来控制，本文介绍了这种机器人的具体的设计和制作方案，包括该机器人的运动原理，设计要点，结构组成和控制方式，并且对样机的相关参数作了评价。     

仿人型机器人动态步行控制方法

本文介绍了仿人型机器人动态步行的一些基本问题和相关概念．从信息和控制的角度对近年来仿人型机器人动态步行研究中出现的步态规划和姿态控制方法进行了分析,并指出了它们的特点．提出了先进仿人型机器人实现过程中值得进一步研究的问题．     

八足步行机器人参数的仿真计算

通过对八足步行机器人的研究,希望建立一个对复杂地形高度适应、有一定承载能力的步行机器人平台。该机器人在行走过程中,摆动腿为串联结构,而支撑腿则与地面、躯体形成具有冗余输入的多环并联机构,由于分析困难,因此借助先进的动力学仿真软件ADANS对其进行仿真计算。该文在八足步行机器人初始结构参数基础上,建立了三维机器人仿真模型,以灵活度为评价指标对机器人结构进行优化,并对优化后的模型作了运动学仿真分析,最后关于角度值的测量对原理样机的控制起到指导作用。研究表明ADAMS／VIEW模块可以方便、直观、准确地计算步行机器人运动情况。     

步行机器人足端反力的求解

本文综述了目前国内外求解多足步行机器人足端反力的一些主要方法及求解结果,讨论了它们的特点、存在问题和今后的研究方向.     

双足步行机器人动态直线步行运动的规划

本文对双足步行机器人迈步腿的质心做抛物线运动规划,使迈步腿产生垂直向上的惯性力,以平衡迈步腿自身的重量和身躯的一半重量.迈步期间的零矩点落在参考坐标系 X 轴向线上,完全避免了机器人侧向翻倒的可能性.文中采用了平行坐标架分配法,运动方程含义直观,简化了运动方程反解过程.     

步行机器人的递阶分布式计算机控制系统研究

本文描述了一种四足步行机器人的递阶、分布式实时计算机控制系统,介绍了该系统的结构及实现方案,讨论了关节位置的开关控制问题及步行机器人的总体控制问题.最后论述了步行实验结果.     

六足步行机的能量稳定性

本文详细讨论了六足步行机器人的能量稳定方法,给出并证明了六足步行机能量稳定裕量的一般计算公式,分析了横向及纵向行走的六足步行机采用三角步态时的能量稳定性,比较了能量稳定法和几何稳定法.     

半步行移动机器人机构的实验研究

本文给出了半步行移动机器人机构,分析了其运动特点和性能。最后,在不同的地面条件下进行了行驶实验,实验证明半步行机构的行驶通过性,为进一步开发完整的半步行移动机器人奠定了基础。     

两足步行机器人动态步行姿态稳定性及姿态控制

本文提出了一种新型两足步行机器人动态步行实时控制方法，引入了姿态稳定性和步态稳定性的概念，把两足动态步行控制分为姿态稳定性控制和步态稳定性控制两个相互联系的子系统，并从姿态稳定性分析出发，重点研究了各关节轨迹跟踪控制和系统整体动态平衡等问题，提出了姿态控制器的结构及设计方法．     

基于人类行走模型的步态特征提取方法研究

步态分析与评价是人类保健和康复的重要研究内容,运动学分析方法是步态分析中最有效最准确最直接的方法,因而被广泛采用.步态特征的提取是运动学分析方法的关键技术,也是进一步进行步态分析的基础.首先给出了人类行走的三维模型,接着提出一套从人类行走的运动学数据中提取相关步态特征的方法,包括步态周期特征和脚印特征的提取方法,最后对20到60岁年龄段的44个人的运动学数据进行分析,实验结果证明这套方法具有很高的准确性和实用性.     

双足机器人动态行走时踝关节的力矩控制问题

本文从实现单-双脚支撑期的平滑过渡及减小前脚着地冲击的角度出发,分析了双足机器人动步态时踝关节的控制对连续、平滑行走带来的影响.指出为实现平滑过渡及减小冲击在踝关节上不宜采用高增益位置反馈控制,而应采用力矩反馈控制.本文给出了力矩反馈控制的实现方法.该方法无需复杂的软件、硬件支持,能满足实时控制的要求.采用本文的方法实现了 HIT-13双足机器人稳定的动态行.     

步行机器人全方位性研究

本文分析并明确定义了步行机运动的全方位性概念,给出了全方位性的分类、数学表达及评判准则,其结果为步行机全方位性能研究提供了良好的理论基础.