齐明[1]2003年在《两足机器人并联腿机构研究》文中研究说明迄今为止，两足步行机器人腿部机构大都采用串联机构，而并联机构具有许多串联机构无法比拟的优点，因此，研究开发并联机构的两足机器人腿机构有着很重要的理论和工程实际意义。 本文提出了一种基于并联Stewart平台的新型两足步行机器人腿部机构，通过简单的机构综合及仿生学原理研究，确定了其初步结构参数。 研究了并联腿机构结构参数对腿位置运动空间、姿态运动空间的影响，应用空间模型理论对腿部机构作了研究，作出了腿位置工作空间面积性能图谱，得出了一些结论，并且定义了并联腿机构性能指标灵活度，验证了选取初步结构参数的正确性。研究了最佳装配转角及最大步距，推导出了任意结构参数及任意行走方位下步行机器人最大步距方法及公式。分析了步行机器人奇异位形及奇异位形空间，对不同结构参数下机器人奇异位形空间作了比较。 根据ZMP理论，在腿位置运动空间内作了轨迹规划，划分了步行周期，求出了脚圆心的轨迹，对速度和加速度作了规划，应用离线轨迹规划方法，给出了离线求取杆长伸长值及速度值的算法框图。 通过仿真验证了两足步行机器人设计及分析的正确性，简单分析了脚底传感器系统，给出了根据脚底传感器实时求取ZMP点的方法，给出了基于脚底传感器的反馈校正系统控制框图和算法框图。 得出了一些结论，总结了本论文的不足之处，提出了本论文需要进一步完善和深化的方面。
戚开诚[2]2004年在《仿人形机器人机构设计》文中进行了进一步梳理无论在科幻小说还是人们对机器人的第一意识中，都把像人一样的机器人作为研究的最高境界。机器人研究者也一直把实现类人的行为作为梦寐以求的目标。90年代前后，两足机器人从一般性的类人腿部行走上升为全方位的类人，即仿人形机器人的研究。两足机器人是仿人形机器人研究的前奏。 国内外学者对人形机器人的机构的研究不多，大部分都在研究步态的规划和控制，现有的人形机器人的机构都是基于串联机构驱动的，而且很少有腰部。一般来说，采用串联结构形式的机器人承载能力较弱，而没有腰部，则就会受上体重量的影响，使其控制平衡不方便。为了消除这种影响一些人型机器人上体和手臂在其运动过程中只是作为一个整体和其他部分连在一起，相对于人型机器人的基础坐标系处于静止状态，这就使机器人的运动灵活性受到了限制。基于这些因素，本文提出串并联人形机器人，并且，增加了腰部关节。 本文主要是在分析了人体特征的基础上，解决了人形机器人机构整体比例的设计，对关节进行了选型和设计，对自由度作了合理的配置。把人形机器人作为一个整体来研究，简化为平面四自由度串联机器人，利用空间模型理论对其进行了研究，研究了其工作空间和性能指标，画出相应的性能图谱，得出了在不同性能要求下的人形机器人的整体比例。这就为人形机器人的整体尺寸比例的设计提供了基础。根据球面叁自由度并联球关节的理论，结合人体关节的特征本文采用叁自由度并联求关节作为机器人的颈部关节、肩关节、腕关节、腰关节和髋关节，并进行了选型设计，确定了主要参数。并通过人体运动特点的关节特点对其他关节进行设计。最后，简化了人形机器人步行运动模型，进行了前向运动的正位置分析。
参考文献：
[1]. 两足机器人并联腿机构研究[D]. 齐明. 河北工业大学. 2003
[2]. 仿人形机器人机构设计[D]. 戚开诚. 河北工业大学. 2004