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利用仿真平台描述仿人机器人的物理模型,并模拟机器人的动力学特性；对于改进其运动规划方法以及机器人快速原型化都有重要的意义。本文研究了组件型数字化样机建模理论,并针对仿人机器人实现了一个专门用于仿人形机器人三维仿真系统。主要包括以下几方面内容：1、论述了组件型数字化样机建模理论的基本概念,并且针对仿人机器人的建模问题,设计了一种三维组件型数字化建模的层次模型和装配方案。该模型中的数据结构包含了质量、速度、加速度、受力、力矩等信息,用于描述并预测复杂多体系统的运动学、动力学性能等。2、仿人机器人运动学仿真模型。根据机器人运动学的基本要求,运用正运动学原理和逆运动学原理,确定了仿人机器人的运动轨迹,实现了递推形式的仿人机器人运动学求解算法。3、仿人机器人动力学仿真模型。根据机器人动力学的基本要求,运用正动力学原理和逆动力学原理,确定了仿人机器人的力矩变化,并实现了递推形式的仿人机器人动力学求解算法。4、仿人形机器人的步态规划。根据三维倒立摆模型原理设计的三维步行模式的生成原理,结合遗传算法和样条插值方法以及逆运动学原理系统论述了针对仿人机器人基于三维倒立摆的步态规划方案。通过Matlab、VC++、OpenGL的协同仿真平台,对该步态规划提供了3D仿真数据。5、机器人局部路径规划。提出一种新的命名为类双曲壳的数学模型,建立了类双曲壳边界构造算法,并以此进行了局部路径仿真试验。通过Matlab和VC++对复杂路径的采样点建立局部类双曲壳边界,从而得到了可以以直线匀速通过的局部路径。在仿真实验中,利用OpenGL技术建立了高效的图形动画显示系统,设计了友好的用户界面。并在Visual C++和Matlab协同仿真环境下进行了仿人形机器人仿真实验,实验结果基本达到了预期的效果。