5连杆双足机器人步态规划研究

"许艳惠在2010年发表于《核电子学与探测技术》期刊的一篇文章，探讨了一种5连杆双足机器人的步态规划方法，使用基于笛卡尔坐标系和广义坐标的建模方式，并通过三次样条插值算法进行步态规划，以实现机器人稳定行走。此研究对机器人的髋关节和膝关节轨迹进行了Matlab仿真，验证了算法的有效性。" 在机器人技术领域，双足机器人因其与人类相似的行走方式而成为重要的研究对象。然而，由于其独特的单、双足交替支撑行走方式，步态规划成为双足机器人设计中的关键挑战，直接影响到机器人的稳定性和行走效率。许艳惠的研究针对这一问题，提出了一个创新的解决方案。 首先，该研究建立了一个5连杆双足机器人的模型，只考虑径向平面内的运动变化。模型的建立采用了笛卡尔坐标系和广义坐标相结合的方式，其中广义坐标描述了机器人各连杆与垂直轴之间的角度，这样的建模方法能够更直观地反映机器人的姿态，并简化了关节转角的计算。 其次，为了生成连续平滑的步态轨迹，研究应用了三次样条插值算法。这种方法可以确保机器人的髋关节和膝关节在行走过程中运动的连续性和稳定性，这对于双足机器人的平稳行走至关重要。在Matlab环境下进行的仿真验证了该算法的有效性，表明它可以成功地生成满足实际应用需求的步态轨迹。 论文还指出，通过这种步态规划，不仅可以评估轨迹规划的效果，还能简化控制参数的计算，为后续的机器人建模和步态控制提供了理论基础。这项工作对于理解双足机器人的动态行为，以及开发更先进的步态规划策略具有重要意义，尤其是对于提升双足机器人的行走性能和自主导航能力有显著的推动作用。 许艳惠的研究在双足机器人步态规划领域做出了贡献，通过采用笛卡尔坐标系和广义坐标的建模方式，结合三次样条插值算法，为实现双足机器人的稳定行走提供了新的思路和技术手段。这一研究成果对于机器人学研究者和工程师来说，无疑提供了宝贵的参考和实践指导。