制造人形机器人是世界各国机器人技术研究人员的梦想,代表了人类重塑自身、了解自身的一种强烈愿望。本文在拟人形机器人头部的结构方面开展研究工作,论文的主要研究内容是:对拟人形机器人头部结构的几种实现方法进行了概括总结,确定了本课题所使用的方案,即采用颈部三自由度、颚部一个自由度的方案。并在能够实现自由度的条件下对几种可能性结构方案进行了比较,最后综合几种方案的特点提出了自己的结构方案,用比较简单的“万向节”的结构来实现所需要的运动。对于拟人形机器人头部的控制,使用伺服电机和多轴控制卡的控制方法。在研究仿人嗅觉系统方面,选择具有代表性气味的气体作为拟人机器人的嗅觉识别对象,通过高品质气体传感器阵列模拟鼻子采集气体信息,将传感器信号进行放大、变换,再经A/D转换并把各类数据传给计算机,最终由计算机判别各种气味,以实现仿人嗅觉。本文对电子鼻原理与结构进行了研究,从生物嗅觉系统的结构和嗅觉机理出发,全面总结了电子鼻的原理、结构和设计思想。在传感器阵列的组成、信号预处理电路的设计、模式识别方法的选择等方面进行了总结和探讨。