N643-17自由度人形机器人的机械设计【含Proe三维图】 下载积分：150　资料编号： N643

作品包括:

Word版说明书1份，共36页，约15000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共5张

Proe三维图一套

摘  要

机器人尤其是小型人形机器人汇集了当今世界在机电、材料、计算机、传感器、控制技术等多个学科领域的尖端技术，而人形机器人不强调技术的先进性和复杂性，而是以给人们带来教学和实验为宗旨。本文试图在这两者之间找到一个结合点，开发一个结构简单、成本较低但是能够实现简单步行运动的小型人形机器人。

    首先简要地介绍了小型人形机器人的概念、发展历程以及小型人形机器人和教学机器人的情况，然后介绍了本研究项目的背景和目标。其次阐述了小型人形机器人的总体设计原则和目标，提出了机器人的总体结构，讨论了关节自由度的设置和驱动系统的配置问题及身体跟部分的比例分配。最后根据结构特性建立了仿人机器人动力学数学模型，提出了建立虚拟样机模型的必要参数，包括运动学参数、质量特性参数、力学特性参数和外界参数等；并利用Pro/E建立了三维样机模型。采用拉格朗日动力学方程，辅以刚性积分算法以及稀疏矩阵技术来求解模型，同时获得了小型仿人机器人的行走速度。

关键词  小型人形机器人；结构设计；17个自由度；三维模型

目   录

摘  要 I

Abstract II

第1章  绪  论 - 1 -

1.1  课题背景 - 1 -

1.2  国内外人形机器人的研究现状 - 2 -

1.3  课题的目的 - 6 -

1.4  课题的主要设计内容 - 6 -

第2章  人形机器人的结构设计 - 8 -

2.1  人形机器人设计原则 - 8 -

2.2  人形机器人自由度的确定 - 9 -

2.3  人形机器人的本体结构设计 - 9 -

2.3.1  机器人比例尺寸设计 - 9 -

2.3.2  驱动方式的确定 - 10 -

2.3.3  舵机的选择 - 10 -

2.3.4  关节运动角度 - 11 -

2.4  电源的选择 - 11 -

2.5  U型架的刚度和强度计算 - 12 -

2.6  本章小结 - 13 -

第3章  人形机器人的步态规划的分析 - 14 -

3.1  基本规划方法 - 14 -

3.1.1  前向步态的分阶段规划 - 15 -

3.1.2  分阶段规划的合成 - 17 -

3.2  步行过程中的冲击振动及减振措施 - 17 -

3.3  步行稳定性的判断 - 18 -

3.4  实验结果 - 18 -

3.5  本章小结 - 18 -

第4章  人形机器人模型的动态仿真 - 20 -

4.1  引言 - 20 -

4.2  人形机器人虚拟模型的建立并定义约束和运动 - 20 -

4.3  动态仿真分析步骤 - 22 -

4.4  人形机器人的数学模型 - 22 -

4.5  本章小结 - 28 -

结  论 - 29 -

致   谢 - 30 -

参考文献 - 31 -

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