导读:本文包含了步态设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:人形机器人,步态研究,无线通讯
步态设计论文文献综述
刘春龙,叶天迟[1]（2019）在《人形机器人的步态研究与设计》一文中研究指出随着时代的进步,人形机器人技术也日新月异,从传统的履带机器人到目前的双足步行机器人,机器人的步态应用越来越广泛。机器人作为科学技术的产物,给人们提供了越来越多的便利。通过对机器人的躯体结构和应用数学建模的方法对机器人的步态进行研究,并应用STM32单片机对机器人进行控制。(本文来源于《吉林工程技术师范学院学报》期刊2019年11期）
陆万荣,许江淳,王志伟,任杰[2]（2019）在《动态双足机器人建模及步态优化设计》一文中研究指出双足机器人行走时的稳定性是重中之重。如何规划合适的运动步态是提高稳定性的关键,也是当今众多学者的研究热点。首先,采用多连杆结构进行双足机器人建模,并使用D-H矩阵描述这种连杆结构,建立其正逆运动学模型。然后,提出以稳定性和能耗为目标的多目标步态优化方案,通过构造惩罚函数求得多目标优化问题的Pareto最优解集。最后,在ADAMS平台上建立模型并和Matlab进行联合仿真,将踝关节、髋关节的侧向角速度和左腿质心在前向、侧向和竖直方向的速度与加速度作为对比指标,通过与原始倒立摆步态规划、遗传算法优化比较得出:多目标步态优化方案在动态双足机器人行走过程中具有更高的稳定性。因此,基于稳定性和能耗的多目标步态优化方法,能够为双足机器人稳定性的研究提供理论指导和改进方向。(本文来源于《自动化仪表》期刊2019年11期）
陈鹏飞,杨聚圃,董余武,徐俊杰,刘家祥[3]（2019）在《协同履带式四足搜救机器人设计及其步态分析》一文中研究指出在对国内外相关研究现状调研、分析的基础上,设计出一款四足机器狗,其采用了稳定的金属结构,产生了仿生运动步态,可实现较强的复杂地形自适应运动能力。结合履带结构发挥其在平坦地面及较平坦复杂路面的快速前行的优势,并且减少四足爬行对电力的大量需求限制,实现仿生四足与履带式结构双优势的协同结合。公布了一种基于磁编码减速电机的协调履带式四足机器人的机械结构方案;基于叁角支撑原理,公布了其行走的步态方案分析。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年08期）
姜秀梅,钟斌,孔垂麟,钱志辉,张世武[4]（2019）在《仿生岩羊四足机器人的设计和步态仿真研究》一文中研究指出岩羊是最好的攀岩动物之一,可以在陡峭的悬崖上奔跑或者休息。为了复制岩羊卓越的运动性能,提出了一种新型的四足机器人设计方案,同时选择中央模式发生器(CPG)作为运动控制器。一系列的仿真实验用于验证文中所提出的机械设计和运动控制方法的可行性和优越性,结果表明含有减震悬架的机器人可以极大地减小地面冲击力和关节峰值扭矩;刚度可变的设计可以增加对环境的适应性和运动的稳定性;同时在开环控制下具有跨越障碍物和斜坡攀爬能力。另外,还实现了叁种典型步态的运动,体现了机器人具有静态稳定性和动态稳定性。该研究对于开发用于山地攀爬的四足机器人具有参考意义。(本文来源于《机械研究与应用》期刊2019年03期）
杨子涵,蒋量,杨辰,王立端,万祥林[5]（2019）在《步态研究用可调斜坡设计与空间坐标系建立》一文中研究指出目的:设计搭建一个镶嵌有叁维测力台的斜坡平台,对该平台进行可靠性验证,同时提出对应的空间坐标系建立方案,为未来各行业的需求提供理论数据及参考。方法:采用铝型材配合千斤顶搭建斜坡系统,通过在测力台四角设置反光标志点建立虚拟环节让测力台跟随坡角改变,而后通过自然振动频率、压力中心、反光标志点位移、力值误差来检验该系统的可行性及可靠性。结果:斜坡叁方向自然振动频率高于人体步行频率,不同条件下(坡角、动静态)压力中心无显着性差异(P>0.05),反光标志点位移无显着性差异(P>0.05),力值测量(P>0.05)无显着性差异。结论:整套系统在测量斜坡步行时足够精确。采用跟踪测力台的方式并将空间坐标系建立在地面上有助于优化测试流程,便于后期计算。该研究结果应用可满足不同环境下对单块或多块测力台空间位置重新分布的要求。(本文来源于《山东体育学院学报》期刊2019年03期）
党群[6]（2019）在《柔性腿四足机器人结构设计与步态仿真》一文中研究指出自从波士顿动力(Boston Dynamics)的第一代大狗(Big dog)机器人问世以来,以四足机器人为代表的多足机器人逐渐成为机器人研究领域的热点。相比其他类型机器人,四足机器人体现出许多不可比拟的优势,特别是在特殊复杂地理环境中的适应能力和实际应用,具有广阔的科研和商业价值。但是目前四足机器人大多为刚性构件组成,在足端装有弹簧构件,来降低与地面的冲击,没能发挥仿生学的优势。本文基于仿生学、柔性脊柱、柔性“猎豹腿”的启发设计了一款具有柔性猎豹腿和柔性脊柱的四足机器人,为四足机器人设计提供了新的思路。首先,基于仿生学角度和仿生假肢“猎豹腿”的启发设计了一款具有14自由度的柔性四足机器人,机身设计有主动柔性脊柱,四条小腿运用柔性“猎豹腿”,并用叁维建模软件对机器人各部件和整体设计建模,详细说明了各个组成构件的结构、运动原理、以及驱动的选择,并对柔性构件进行了有限元分析。其次,论文运用经典D-H法对四足机器人单腿进行了正逆运动学分析以及速度分析和加速度分析。在动力学方面,应用欧拉-伯努利梁单元模型和有限元方法分析了刚柔混合腿,并结合拉格朗日方程对四足机器人刚柔混合单腿进行了详细的动力学建模与分析。最后,运用Adams软件对所设计的柔性四足机器人进行步态仿真。将复杂机器人叁维模型进行简化处理,在步态仿真中以柔性猎豹腿四足机器人为主体,引入刚性猎豹腿机器人、柔性L腿机器人和刚性L腿机器人作为对比,对模型分别在对角步态和行走步态情况下进行运动仿真,运用Step函数和叁角函数作为机器人关节角度驱动,得出了机身质心位移、速度曲线、足端轨迹曲线、关节驱动力矩函数曲线、足端接触力曲线以及足端弹性变形曲线,并对其曲线进行分析说明。(本文来源于《东北石油大学》期刊2019-06-01）
胡慧莲[7]（2019）在《基于足底压力与姿态信号的步态识别系统设计》一文中研究指出随着信息技术的迅速发展,生物特征识别技术日益兴起,人们可以通过对身体固有的生理特性和内在的行为特征进行科学技术的处理,实现身份的鉴定和运动人体行为的识别等。其中,步态识别技术作为生物特征识别技术的代表之一,具有可远距离识别、分辨率要求低、易于获取、难以伪装等特点,逐渐在医疗与健康、康复与治疗、姿态动作识别、身份验证等领域都有较好的应用。基于对老年人的日常监护为研究背景,针对现有的步态识别系统的识别方法中采集的数据信号单一,采集的设备便携性差等问题,本课题设计了一套便携式可穿戴的基于无线体域网的步态识别系统。该系统基于便携式的压力与姿态传感器可以对人体的足底压力信号和姿态信号进行实时的采集、传输、处理与分析,可以实现对人体步态的有效识别。首先,针对传统的基于周围环境、光电、肌电、单一传感器的步态识别方法的局限性,本课题设计了多传感器、小型化、便携式的步态信息采集系统。基于足底压力采集芯片和九轴加速度采集芯片的采集模块可以实现同步采集足底压力信号和姿态信号;其次,本课题选用了可以进行Wi-Fi无线传输的CC3200作为主控芯片,这样既可以满足信号高速与高精度的传输和通讯,又可以保证在信息传输中,对无线体域网的功耗和带宽的限制;再次,针对采集步态信号特征的不稳定性,本课题对足底压力信号与姿态信号做了基于小波能量熵特征的提取和基于小波包能量特征的提取;最后,针对步态特征图的直观分类的局限性,本课题提出了基于极限学习机算法的步态识别方法,可以对提取的特征进行有效地分类和步态的识别。本课题依据人体的步态特征,在实验室环境下设计并进行了六种步态的采集实验,并对每种步态的足底压力信号和姿态信号进行数据分析。通过对压力传感器的标定与测试确定了实验数据的有效性,并对其步态特征进行分析;对于姿态信号首先对其进行基于四元数归一化的预处理后,进行各步态加速度与合加速度的步态特征分析,为后续特征提取的研究工作做了铺垫。本课题用基于无线体域网的步态识别系统进行了数据信号的采集,提出了用两种能量特征进行步态识别的思路,其中基于小波能量熵特征分类的准确率达到86.62%,基于小波包能量特征分类的准确率达到94.37%,实现了对步态的有效识别。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
范大川[8]（2019）在《并联腿式六足步行机器人的运动学分析和步态设计》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,机器人的应用范围越来越广,并联腿式步行机器人作为机器人领域的一个重要课题,在近十几年来迅猛发展。本文的研究对象是一种新型的并联腿式六足步行机器人,其主要特点是腿部机构采用6-SPS并联机构,在步行过程中,腿部机构重心变化小,运动平稳且能承受较大负载,并能完成跨越障碍和上楼梯等高难度动作。首先,对6-SPS并联机构的自由度进行了分析、计算,以此为基础确定了并联腿式六足步行机器人的整机结构,对主要构件的功能进行了说明,制造了实验样机。其次,以六足步行机器人腿部的6-SPS并联机构为研究对象,通过其上下平台的空间矢量关系,推导出了机构的运动学位置反解方程,并介绍了叁种求解并联机构运动学位置正解的方法,然后分别用叁种方法对本文的实例模型进行求解,并将求解结果进行了对比。随后用边界搜索法和支链参数组合法分别求出了并联机构的定姿态工作空间和极限工作空间,并通过轨迹法对极限工作空间的求解结果进行了准确性验证。最后,对机器人进行了步态设计,采用ADAMS软件对所设计的步态进行了仿真分析,并在样机上进行了实验,分别得到了仿真与实验过程中各缸的位移量曲线。结果表明,并联腿式六足步行机器人可按照所设计的步态稳定行走。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01）
曾显武[9]（2019）在《双足机器人设计及步态规划仿真》一文中研究指出腿足机器人因其全地形行走的能力以及在生物学上的特殊意义已经成为了全球机器人研究者们的热点研究对象。从上个世纪八十年代开始,美国以及全世界各大高校和研究机构都开始了对足类机器人的研究。腿足类机器人包括模仿爬行动物行走方式的四足机器人,模仿人类以及鸟类行走方式的双足机器人。但是,由于特殊的姿态平衡机制双足机器人成为腿足机器人的研究中难度比较大的一个研究对象,目前对于双足机器人的研究也并不是非常的成熟。目前,许多学者对于足类机器人的研究都是基于现成的仿真软件。但是,对于使用现成的仿真软件无法得知总体内部一些参数运算过程,对于机器人的动态运动控制算法却往往需要预测机器人的运动趋向。同时,一套能过灵活运动的双足机器人平台对于机器人算法的实行验证也是非常重要的。对此,本文基于以上两个问题开展如下工作。首先,使用MATLAB脚本编写机器人的动力学仿真软件。建立5关节的五连杆机器人机械模型(把与地面接触的脚当作一个关节处理),再将零部件的惯性属性加入到模型中。使用牛顿-欧拉迭代公式推导5关节机器人动力学运算方程,修改公式约束每个关节的其余两个转动角度,简化运算矩阵,优化运算流程。其次,根据仿真软件中的连杆尺寸设计曲柄摇杆机构作为机器人小腿传动机构,使用叁维绘图软件设计机器人的各个零部件,通过使用叁维软件的计算功能计算机器人各个部件的惯性属性,包括质量、重心、惯性张量。设计机器人嵌入式控制系统的软硬件系统,绘制印刷电路图纸,加工控制板焊接电路。编写各个传感器数据采集模块代码,编写主控代码。在ubuntu系统下编写电脑端上位机软件,设计编写下位机与上位机通信的通信协议。然后,根据半被动双足机器人运动方式,使用加速度渐变方法和力作用时间可调的方法设计机器人的步态规划方法。使用设计的动力学仿真软件实验步态规划的调节方法,采集大小腿力矩的调节量与运动输出量关系的数据,使用一阶和二阶回归方程拟合的方法获他们之间的函数关系和参数。最后,使用PID算法以及串级PID做电机角度轨迹跟踪实验,然后在PID算法上做改进,使得角度跟踪更加平滑,减小运动过程中因卡顿产生的加速度。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-19）
韩硕[10]（2019）在《四足步行机器人的平面八杆腿机构设计与步态规划研究》一文中研究指出地球上大部分的路况都不是平面地形,非足式类型的机器人无法实现在这种地形上运动,而足式机器人在复杂地形适应性、灵活性等方面具有突出的优势且具有很强的综合性。四足机器人的步态规划是其稳定行走的基础,对机器人在军事国防、勘探侦查,野外救援等多个领域中作业时提高其运动稳定性具有重要的研究意义和实用价值。本论文以实验室自主设计研发的平面八杆腿式四足步行机器人为研究对象,对四足步行机器人步态规划及稳定性进行研究,并以四足步行机器人实际物理样机实验进行验证其可行性。利用数值计算方法对四足步行机器人进行运动学与动力学建模,得到机器人工作空间与关节空间之间的映射关系与各部件由于运动产生的力和输入的驱动力之间的关系。通过理论计算与仿真结果对比,验证其理论计算的正确性。本论文对四足步行机器人规划了协调叁角步态、间歇叁角步态及对角步态以适应不同地形环境运动。对机器人运动进行了稳定性分析,并利用机身位姿调整增大机器人爬坡时俯仰角,提高机器人在斜坡环境的行走效率;规划了一种叁维波动补偿对角步态,将机器人零力矩点ZMP控制在对角线上,提高步态行走的稳定性;通过步态运动仿真验证所规划步态的合理性。本论文对四足步行机器人建立抗纵向冲击位姿调整控制策略以保持机身平衡,提高机器人抗纵向冲击性能,并通过联合仿真验证了其可行性;对四足步行机器人越障性能进行了研究,以原腿部机构为基础进行了结构优化设计,优化后的平面腿机构保持了原有运动轨迹的同时增加了机器人腿部跨越高度自的多变性,从而提高了机器人越障性能:根据稳定锥判定方法及机器人实际尺寸对机器人抗倾倒性能进行了研究,通过理论计算验证了机器人具有稳定的行走能力。研制四足步行机器人物理样机,并对机器人协调、间歇叁角步态及对角步态进行了步态运动实验,包括平面地形行走和斜坡行走,以满足机器人可根据程序控制完成相应步态的行走;对机器人传感器系统进行了探测实验,主要包括实时测量水压的压力传感器,实时测量机器人偏转角的姿态传感器和测量水深和水下地形的声纳传感器,以实现机器人的设计需求。通过实验结果验证了所规划步态以及机器人传感器系统探测功能的可行性和有效性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-18）
步态设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
双足机器人行走时的稳定性是重中之重。如何规划合适的运动步态是提高稳定性的关键,也是当今众多学者的研究热点。首先,采用多连杆结构进行双足机器人建模,并使用D-H矩阵描述这种连杆结构,建立其正逆运动学模型。然后,提出以稳定性和能耗为目标的多目标步态优化方案,通过构造惩罚函数求得多目标优化问题的Pareto最优解集。最后,在ADAMS平台上建立模型并和Matlab进行联合仿真,将踝关节、髋关节的侧向角速度和左腿质心在前向、侧向和竖直方向的速度与加速度作为对比指标,通过与原始倒立摆步态规划、遗传算法优化比较得出:多目标步态优化方案在动态双足机器人行走过程中具有更高的稳定性。因此,基于稳定性和能耗的多目标步态优化方法,能够为双足机器人稳定性的研究提供理论指导和改进方向。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
步态设计论文参考文献
[1].刘春龙,叶天迟.人形机器人的步态研究与设计[J].吉林工程技术师范学院学报.2019
[2].陆万荣,许江淳,王志伟,任杰.动态双足机器人建模及步态优化设计[J].自动化仪表.2019
[3].陈鹏飞,杨聚圃,董余武,徐俊杰,刘家祥.协同履带式四足搜救机器人设计及其步态分析[J].工业控制计算机.2019
[4].姜秀梅,钟斌,孔垂麟,钱志辉,张世武.仿生岩羊四足机器人的设计和步态仿真研究[J].机械研究与应用.2019
[5].杨子涵,蒋量,杨辰,王立端,万祥林.步态研究用可调斜坡设计与空间坐标系建立[J].山东体育学院学报.2019
[6].党群.柔性腿四足机器人结构设计与步态仿真[D].东北石油大学.2019
[7].胡慧莲.基于足底压力与姿态信号的步态识别系统设计[D].哈尔滨工业大学.2019
[8].范大川.并联腿式六足步行机器人的运动学分析和步态设计[D].长春工业大学.2019
[9].曾显武.双足机器人设计及步态规划仿真[D].山东大学.2019
[10].韩硕.四足步行机器人的平面八杆腿机构设计与步态规划研究[D].山东大学.2019