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近年来,随着RoboCup和FIRA等国际机器人足球比赛相继引入仿人足球机器人的竞技单元,极大地促进了仿人足球机器人技术的发展和国际交流。但是就目前发展水平来看,仿人足球机器人技术在军事、制造业、娱乐业、科学探测、康复医学、服务业等方面还远未达到人们的期望。对此本文就仿人足球机器人运动规划的方法进行了探讨和研究。
在分析仿人足球机器人本体结构的基础上,应用齐次坐标表示法建立了机器人的运动学模型。基于Lagrange方程建立了单脚支撑期的动力学模型。
在仿人足球机器人动作单元规划的研究过程中。采用ZMP的稳定性判据,对其动作的稳定性和可靠性进行了分析。结合仿人足球机器人的特点,给出了相应的运动规划的策略,以此为基础,对机器人运动过程中的主要动作进行了分类和定义。文中对几种典型步态的运动过程进行了规划,同时指出了其他基本动作单元步态规划的存在的问题。最后针对仿人足球机器人典型的摔倒过程,研究了机器人自我保护的摔倒策略。
通过对仿人足球机器人路径规划方法的研究,在考虑到在给定路径上,仿人足球机器人机构约束对机器人运动效率的影响情况下,提出了基于量子遗传算法路径规划的研究。对仿人足球机器人进行了路径规划及仿真,路径规划仿真结果验证了方法有效性。仿真结果表明,该算法能够成功地在复杂程度不同的环境里规划出一条近似最优的路径,证明了算法有效性。
在分析仿人足球机器人本体结构的基础上,应用齐次坐标表示法建立了机器人的运动学模型。基于Lagrange方程建立了单脚支撑期的动力学模型。
在仿人足球机器人动作单元规划的研究过程中。采用ZMP的稳定性判据,对其动作的稳定性和可靠性进行了分析。结合仿人足球机器人的特点,给出了相应的运动规划的策略,以此为基础,对机器人运动过程中的主要动作进行了分类和定义。文中对几种典型步态的运动过程进行了规划,同时指出了其他基本动作单元步态规划的存在的问题。最后针对仿人足球机器人典型的摔倒过程,研究了机器人自我保护的摔倒策略。
通过对仿人足球机器人路径规划方法的研究,在考虑到在给定路径上,仿人足球机器人机构约束对机器人运动效率的影响情况下,提出了基于量子遗传算法路径规划的研究。对仿人足球机器人进行了路径规划及仿真,路径规划仿真结果验证了方法有效性。仿真结果表明,该算法能够成功地在复杂程度不同的环境里规划出一条近似最优的路径,证明了算法有效性。