单足机器人动力学特性与触地相动态平衡控制方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fliedpig
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单足机器人是研究仿生跳跃机器人的起点和基础,主要模仿动物的自平衡跳跃过程。针对机器人的特殊结构和质量属性进行单足机器人动态特性与触地相动态平衡控制方法研究,对于改善机器人的平衡控制策略以及仿生理论的研究有着十分重要的意义。单足机器人的跳跃运动在空间内进行,通过建立运动学正逆解模型得到机器人控制量与机身姿态检测量之间的映射关系。通过对动物跳跃过程的分析将机器人的三维跳跃简化为矢平面跳跃。将机器人每周期的跳跃情形归纳为触地相与飞行相,并对飞行相以及触地相机器人的运动过程进行详细讨论。利用第二类拉格朗日方程以及坐标变换建立触地相机身姿态调整的动力学模型。分析机器人姿态变化的根本原因并对国内外典型单足机器人平衡控制算法的适用条件进行归纳。通过研究袋鼠的跳跃运动过程,得到机器人姿态变化过程和运动稳定性条件。基于动力学模型提出满足触地相运动稳定条件的机身姿态调整过程和运动控制方。分析了机身姿态限制条件,完成了对机器人的触地相运动稳定性仿真研究。通过利用Matlab/Simunlink仿真得到运动学正逆解方程的数值解,并利用Solidworks三维图解与仿真结果进行对比,验证了运动学方程的正确性。同样通过Simulink仿真计算得到触地相动力学模型的数值解,仿真结果与Raibert教授的轨迹对称理论相吻合。对提出的机身姿态控制方法以及运动影响因素进行仿真,得到了满足运动稳定条件的触地相机身姿态变化曲线。通过对运动过程控制方法仿真研究,归纳出单足机器人矢平面跳跃运动稳定的一般规律。
其他文献
随着时代的发展,我国建筑行业发展速度日渐加快,后浇带施工作为常见的施工技术之一,在房屋建筑施工中得到了充分运用,其质量好坏对工程整体质量水平造成一定影响.为了确保建
期刊
钢箱梁由于采用钢材承重,自重较轻,施工迅速和环境影响小等诸多优点而广泛应用于大跨径桥梁中.对于新建桥梁,需要通过荷载试验检验桥跨结构的设计与施工质量,确定工程的可靠
最近,我们对大安市26个乡镇党委及223个村党支部进行了一次全面的调查。面对农村深化改革和发展市场经济的新形势、新任务,农村党建工作遇到了诸多不容忽视、亟待解决的问题
1.1 选题背景及意义 1.1.1 概述随着科学技术的发展,工程结构复杂性的增加以及对结构设计时效性要求的提高,传统的结构设计方法已不能满足要求,因此结构优化设计方法应运而生
【摘要】众所周知,语文学科作为我国汉语言文化的继承和发扬之脉,随着新课程改革的不断推进,逐渐被越来越多的教师注重起来,尤其高中语文学科中的文言文教学部分,更是在高中语文教学过程中扮演着重要的角色。但是由于高中文言文教学所包含的晦涩难懂的特性较为突出,致使很多高中学生不能很好地体味文言文背后的深意,使得高中文言文教学成效甚微。因此,在当前我国高中文言文阅读教学过程中,需要采用贴合我国当前学生发展特征
随着铁路运输的不断发展,铁路建设工程的质量越来越受到了社会各界的高度重视.而铁路建设与使用的安全、稳定受限于铁路电气化的施工质量,而且铁路工程的功能与后期运营的水
期刊
今天有个老板邀请我去工地演出。  这是好事,你怎么哭了?  可是一个观众也没有,他让我面对一片破旧楼群演唱。  我没唱几句,那片楼便轰然倒下,夷为平地!
期刊