仿人机器人腰部机构的动力学建模、控制与仿真

摘要：

本文介绍的仿人机器人具有差动腰部机构,它除了受自身的动力学影响以外,还受到手臂和车体运动以及外力、外力矩等对腰部机构关节力矩的影响.笔者利用高效牛顿-欧拉算法完成了仿人机器人的整体建模;在不考虑各关节间耦合运动的情况下,对整体动力学模型进行适当简化,得到了腰部机构的动力学模型.简化后的动力学模型既反映了机器人车体、腰部及双臂的动力学关系,又大大地减小了计算量,易于实现基于动力学的控制算法.基于动力学模型,给出了腰部机构PD伺服轨迹跟踪控制算法,并结合计算力矩方法用于补偿腰部机构两关节受到的力矩扰动.仿真分析表明,该控制方法可以明显提高腰部机构的位置跟踪精度,并提高仿人机器人的整体作业精度.

关键词：仿人机器人、动力学模型、腰部机构

所属期刊栏目：36

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家863高技术研究发展计划资助项目2001AA422170

在线出版日期：2008-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：5-9