步行机器人 被动动态步行 仿生学 简单力矩函数 上身平衡位置 仿轮行走 能耗.docVIP

步行机器人论文：基于仿生学和被动行走原理的动态步行理论与系统研究 【中文摘要】以低能耗运行的行走机构有着巨大的社会意义与应用价值。由McGeer提出的基于被动原理的动态步行是一种不同于传统主动双足步行的研究思路,其更强调对人类步行本质特征的研究。基于被动行走原理的动态步行是实现低能耗自然行走的一个可行的解决方案。多国研究者们对基于被动行走原理的动态步行的研究已经初具系统性,但是,仍然有许多问题是这个方向的研究者所共同面对的。①在维持低能耗的前提下,进一步提高行走的稳定性以及应对崎岖路面的抗扰性;②人类行走内在机理的进一步探究,并利用仿生学原理设计出更易实现控制方法及机器人样机;③使机器人像人类一样拥有多种行走模态。本文旨在深入系统分析人类行走系统机理和功能实现的基础上,利用被动行走原理和仿生学方法研究易于应用在实时仿真平台或双足步行机器人系统上的高效稳定行走的动态步行理论。建立抽象点质量模型在对基于被动步行原理的动态步行理论的研究中具有基础意义,圆规机器人点足模型对推动基于被动步行原理的步行机的前期发展起到了重要作用。但是圆规机器人点足模型并不能正确的反应人类踝关节的作用,某些研究中对腿部连杆与地面间加入的较大的力矩也是不合理的。于是带可控脚部连杆的圆规机器人抽... 【英文摘要】The walker with low energy consumption has great social significance and application value. Passive walking which proposed by the McGeer is a different way from the traditional research ideas. It emphasizes the study of essential characteristics of human walking. Dynamic walking theory based on passive walking is a viable option to achieve low-power.The theoretical research on passive dynamic walking has begun systematic. However, there are still many issues which need researchers in this direction to f... 【关键词】步行机器人 被动动态步行 仿生学 简单力矩函数 上身平衡位置 仿轮行走 能耗 【英文关键词】biped walker passive dynamic walking bionics minimalistic torque function equilibrium position of upper body wheel-like walking energy consumption 【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 【目录】基于仿生学和被动行走原理的动态步行理论与系统研究 前言 4-5 摘要 5-7 ABSTRACT 7-8 第1章 绪论 12-20 1.1 问题的提出与研究意义 12-13 1.2 相关问题的国内外研究现状 13-17 1.2.1 双足步行领域的国内外研究现状 13-14 1.2.2 基于被动行走原理的双足动态步行方向的国内外研究现状 14-15 1.2.3 双足动态步行机控制方法的国内外研究现状 15-17 1.2.4 存在的问题 17 1.3 本文的主要内容与结构安排 17-20 第2章 带可控脚部连杆的圆规机器人的抽象模型的建立与分析 20-28 2.1 引言 20 2.2 抽象模型的建立 20-24 2.2.1 模型描述 20-21 2.2.2 混合动态模型 21-24 2.3 脚部连杆长度与行走能耗的关系 24-27 2.4 小结 27-28 第3章 基于简单力矩函数的神经网络预测控制 28-44 3.1 引言 28 3.2 简单力矩函数 28-29 3.3 应用简单力矩函数的仿真实验及结果 29-32 3.3.1 不同坡度的稳定行走与能量输入的关系 29-30 3.3.2 平地行走 30-31 3.3.3 一次变路况行走 31-32 3.4 应用简单力矩函数的实体样机实验 32-33 3.5 基于简单力矩函数的神经网络预测控制 33-35 3.6 NPFM 的实现方法 35-38 3.6.1 目标极限环 MAP 简化 35-37 3.6.2 神经网络行走模型 37 3.6.3 寻优 37-38 3.7 应用 NPFM 的仿真实验结果 38-39 3.7.1 平地行走 38