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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
为了进一步提高仿人机器人步行时的稳定性,通过对人类步行的研究,并从两足步行机的两步步态规划方法中得到启发,对仿人机器人步行也进行类似的两步规划,但由于结构上的不同,仿人机器人中采用加入上肢运动补偿的方式实现平衡.规划仿人机器人的运动姿态,然后根据零力矩点必须落在稳定区域的原则,对仿人机器人的上肢运动轨迹进行求解,通过这种加入上肢补偿的两步规划来实现仿人机器人的稳定步行.从实验结果可以看出,采用这种两足步态规划方法,在仿人机器人两足步行时,可以使机器人上肢与下肢协调运动,从而提高了步行的稳定性.  相似文献   

2.
从仿生学角度分析了人体的步行运动规律,提出了一种基于人体运动规律的仿人机器人步态参数设定方法.首先对人体步行运动数据进行捕捉并分析,得出人体各步态参数间的函数关系,以人体步行相似性作为评价指标,提出仿人机器人步态参数的设定方法.其次,通过分析人体在步行过程中的补偿支撑脚偏航力矩的基本原理,提出了基于双臂及腰关节协调运动的仿人机器人偏航力矩补偿算法,以提高仿人机器人行走的稳定性.最后通过仿真及实验验证了所提出的步态规划方法的正确性及有效性.  相似文献   

3.
针对现有理想化步态动力学模型规划方法复杂、人为指定参数过多、计算量大的问题,提出一种基于体感数据学习人体步态的仿人机器人步态生成方法。首先,用体感设备收集人体骨骼信息,基于最小二乘拟合方法建立人体关节局部坐标系;其次,搭建人体与机器人映射的运动学模型,根据两者间主要关节映射关系,生成机器人关节转角轨迹,实现机器人对人类行走姿态的学习;然后,基于零力矩点(ZMP)稳定性原则,对机器人脚踝关节转角采用梯度下降算法进行优化控制;最后,在步态稳定性分析上,提出使用安全系数来评价机器人行走稳定程度的方法。实验结果表明,步行过程中安全系数保持在0~0.85,期望为0.4825,ZMP接近于稳定区域中心,机器人实现了仿人姿态的稳定行走,证明了该方法的有效性。  相似文献   

4.
王诗瑶  郭祖华 《计算机仿真》2020,37(3):319-323,413
为了快速生成仿人机器人跑步运动轨迹,研究了一种用于仿人机器人跑步步态生成的步态规划器。采用三维弹簧倒立摆模型描述跑步过程中仿人机器人质心运动规律,奔跑时机器人质心轨迹及落脚点位置可以由四个步态参数来确定,从而将步态规划问题转化成步态参数优化问题,求解了500余种不同运动状态下的步态参数。建立了基于三层BP神经网络的步态规划器,将优化结果作为训练样本训练神经网络。用上述规划器实现了仿人机器人跑步步态规划并对规划结果进行了仿真验证。研究结果表明,基于BP神经网络的步态规划器可以实现步态参数的快速计算,生成的跑步步态逼真;提出的跑步运动步态规划方法可行,为仿人机器人实时轨迹生成提供了一种解决方法。  相似文献   

5.
以欠驱动双足机器人为对象研究其周期稳定的动态步态规划方法。首先建立欠驱动双足机器人的混杂动力学模型,然后采用时不变步态规划策略对机器人步态进行规划,并研究周期步态的收敛条件。步态参数直接决定周期步态的稳定性,采用遗传算法,以能耗最优为目标,以限制条件为约束对步态参数进行选择和优化。最后通过虚拟样机对机器人的行走过程进行动力学仿真。实验表明规划步态收敛于稳定的极限环,实现了高速动态步行,该规划方法是可行的。  相似文献   

6.
仿人型机器人动态步行控制方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
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.  相似文献   

7.
双足步行机器人的步态规划   总被引:5,自引:0,他引:5  
主要研究了双足步行机器人的基本步态的建立过程,进行了参数化处理,提出了一种简单可行的步态规划方法,并对数据结果进行了仿真验证。仿真及试验结果表明,该文给出的方法能实现不同步速的连续动态步行。通过标准步态数据的建立,为实时步态规划校正和在线控制补偿算法奠定了基础。  相似文献   

8.
为实现仿人机器人快速稳定的行走,在满足有效参数组合的条件下,提出一种基于深度强化学习的步行参数训练算法以优化机器人步态。首先,从环境中捕获机器人步态模型参数作为DQN的输入;然后,用DQN来拟合机器人行走产生的状态-动作值函数;最后,通过动作选择策略选择当前机器人执行的步态动作,同时产生奖励函数达到更新DQN的目的。选择NAO仿真机器人为实验对象,在RoboCup3D仿真平台上进行实验,结果证明在此算法下,NAO仿人机器人可以获得稳定的双足步行。  相似文献   

9.
仿人机器人步行稳定性是机器人领域重要研究内容之一。介绍了仿人机器人常用的步态规划方法,划分为非反馈式和反馈式的两种步态规划算法。总结了反馈式步态规划主要研究的内容,并以世界著名Asimo、HRP、KHR和Darmstad仿人机器人为例,描述仿人机器人具体反馈控制方法和过程。探讨了仿人机器人步态反馈控制中有待研究的内容。  相似文献   

10.
首先设计了两足步行机器人的本体结构,并选择舵机作为驱动源。然后,基于广义坐标对该机器人进行了运动学建模,该方法运算简便、直观易懂。重点讨论了动态步行的算法设计,详细分析了基于零力矩点的仿人机器人动态步行运动规划方法。结合机器人的几何约束和运动约束,推导机器人参数化步态设计的推导公式,机器人步态的参数化设计大大方便了机器人的运动学和动力学分析。最后,介绍了运动规划的实验设计,并对关节调试作了总结和分析,指出了存在的问题和解决的办法。  相似文献   

11.
Multi-legged robots need fault-tolerant gaits if one of attached legs suffers from a failure and cannot have normal operation. Moreover, when the robots with a failed leg are walking over rough terrain, fault-tolerance should be combined with adaptive gait planning for successful locomotion. In this paper, a strategy of fault-tolerant gaits is proposed which enables a hexapod robot with a locked joint failure to traverse two-dimensional rough terrain. This strategy applies a Follow-The-Leader (FTL) gait in post-failure walking, having the advantages of both fault-tolerance and terrain adaptability. The proposed FTL gait can produce the maximum stride length for a given foot position of a failed leg and better ditch-crossing ability than the previous fault-tolerant gaits. The applicability of the proposed FTL gait is verified using computer graphics simulations.  相似文献   

12.
肖乐  殷晨波  杨敏 《计算机工程与应用》2006,42(33):213-215,221
拟人机器人在外力干扰下的步态规划是机器人行走研究中的重要课题。论文首先讨论了虚拟零力矩点与支撑多边形的位置关系,然后提出了一种基于虚拟零力矩点的优化控制策略,最后采用遗传算法对步态进行优化,仿真结果表明能够提高机器人步态规划的实时性。  相似文献   

13.
《Advanced Robotics》2013,27(9):863-878
Fault tolerance is an important aspect in the development of control systems for multi-legged robots since a failure in a leg may lead to a severe loss of static stability of a gait. In this paper, an algorithm for tolerating a locked joint failure is described in gait planning for a quadruped robot with crab walking. A locked joint failure is one for which a joint cannot move and is locked in place. If a failed joint is locked, the workspace of the resulting leg is constrained, but legged robots have fault tolerance capability to continue walking maintaining static stability. A strategy for fault-tolerant gaits is described and, especially, a periodic gait is presented for crab walking of a quadruped. The leg sequence and the formula of the stride length are analytically driven based on gait study and robot kinematics. The adjustment procedure from a normal gait to the proposed fault-tolerant crab gait is shown to demonstrate the applicability of the proposed scheme.  相似文献   

14.
阐述了仿人跑步机器人研究的必要性,介绍了几款国外典型的仿人机器人机构设计和驱动系统设计,对仿人跑步机器人的步态规划问题进行了综述,并指出仿人跑步机器人领域的研究难点和未来研究方向。  相似文献   

15.
Turning gait is a basic motion for humanoid robots. This paper presents a method for humanoid tuming, i.e. clock-turning. The objective of clock-turning is to change robot direction at a stationary spot. The clock-turning planning consists of four steps: ankle trajectory generation, hip trajectory generation, knee trajectory generation, and inverse kinematics calculation. Our proposed method is based on a typical humanoid structure with 12 DOFs (degrees of freedom). The final output of clock-turning planning is 12 reference trajectories, which are used to control a humanoid robot with 12 DOFs. ZMP (zero moment point) is used as stability criterion for the planning. Simulation experiments are conducted to verify the effectiveness of our proposed clock-turuing method.  相似文献   

16.
Recently, interest in analysis and generation of human and human-like motion has increased in various areas. In robotics, in order to operate a humanoid robot, it is necessary to generate motions that have strictly dynamic consistency. Furthermore, human-like motion for robots will bring advantages such as energy optimization.This paper presents a mechanism to generate two human-like motions, walking and kicking, for a biped robot using a simple model based on observation and analysis of human motion. Our ultimate goal is to establish a design principle of a controller in order to achieve natural human-like motions. The approach presented here rests on the principle that in most biological motor learning scenarios some form of optimization with respect to a physical criterion is taking place. In a similar way, the equations of motion for the humanoid robot systems are formulated in such a way that the resulting optimization problems can be solved reliably and efficiently.The simulation results show that faster and more accurate searching can be achieved to generate an efficient human-like gait. Comparison is made with methods that do not include observation of human gait. The gait has been successfully used to control Robo-Erectus, a soccer-playing humanoid robot, which is one of the foremost leading soccer-playing humanoid robots in the RoboCup Humanoid League.  相似文献   

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