基于单自由度腰关节的仿人机器人上身运动规划-北京工业大学学报.pdf

第41卷第3期 北京工业大学学报 V01．4lNo．3 UNIVERSITY0FTECHNOLOGY Mar．2015 2015年3月 JOURNAL0FBEIJING 基于单自由度腰关节的仿人机器人上身运动规划 赵 京，赵 磊 (北京工业大学机械工程与应用电子学院，北京100124) 摘要：针对仿人机器人上身的运动规划问题，提出一种新的规划算法．首先，运用机构学和机器人学的知识根据 人体的生理结构特征建立上身的运动学模型．其次，从腰关节和人臂的不同运动特征出发对其分别提出了关节位 移和舒适度一势能指标，构成人体上身的运动性能指标．再次，基于得到的上身运动性能指标利用梯度投影法提出 仿人机器人上身的运动规划算法．最后，利用Matlab进行数值仿真，并与人体上身运动实验结果进行对比，从而验 证该算法的可行性及合理性． 关键词：仿人机器人；腰关节；上身；运动规划 242 中图分类号：TP 文献标志码：A 文章编号：0254一0037(2015)03—0321—06 doi：10．11936／bjutxb2014050014 for Motion H啪anoidRobot PlanningApproach Upper With1-DoFWaist Body ZHA0 Lei Jing，ZHAO ofMechanical and Electronics of Technology，Beijing100124，China) (College EngineeringApplied Technology，Beijinguniversity themotion ofthehumanoidrobot newmethodis fbr Abstract：A problem upperbody． proposed planning basedonthe structurecharacteristicsofhumanwiththe First，the modelisbuilt physical body kinesiology ofmechanismandrobotics． differentmovementcharacteristicsbetween knowledge Second，considering thewaistandthe twohuman measuresarecomed and arm， perfo珊ance up：jointdisplacement thatarethencombinedintoahuman motion index． discomfort-potentialenergy upperbody