機(jī)器人技術(shù)代表了機(jī)電一體化的最高成就，是二十世紀(jì)人類最偉大的成果之一。機(jī)器人中的仿人雙足步行機(jī)器人雖然只有近四十年的歷史，但是由于它獨(dú)特的適應(yīng)性和擬人性，成為了機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。

　　實(shí)現(xiàn)雙足機(jī)器人的穩(wěn)定行走涉及很多領(lǐng)域，本文主要研究機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。主要包括：機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型、穩(wěn)定約束條件、步態(tài)行走規(guī)劃和傾角反饋控制。

　　首先，系統(tǒng)介紹了步態(tài)規(guī)劃的各種方法，這樣有助于對(duì)機(jī)器人行走規(guī)劃的進(jìn)一步研究。然后，基于廣義坐標(biāo)對(duì)該機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，該方法運(yùn)算簡(jiǎn)便、直觀易懂。在運(yùn)動(dòng)學(xué)建模的基礎(chǔ)上，基于拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)建模，該建模方法可以方便地分析各關(guān)節(jié)所需的驅(qū)動(dòng)力矩，作為動(dòng)力學(xué)分析和機(jī)器人電機(jī)選型的依據(jù)。

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　　其次，分析了機(jī)器人行走的平衡條件。在步態(tài)規(guī)劃問題上，首先基于三次樣條插值規(guī)劃機(jī)器人的骸關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)軌跡。然后，結(jié)合機(jī)器人的幾何約束和運(yùn)動(dòng)約束，推導(dǎo)機(jī)器人參數(shù)化步態(tài)設(shè)計(jì)的公式，機(jī)器人步態(tài)的參數(shù)化設(shè)計(jì)大大方便了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。

　　最后，在matlab環(huán)境下以零力矩點(diǎn)的軌跡作為約束條件，以關(guān)節(jié)加速度最小為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)參數(shù)化步態(tài)設(shè)計(jì)中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行仿真。除了用三次樣條插值，我們還采用了線性和鄰近域逼近插值。通過仿真和對(duì)機(jī)器人行走的實(shí)現(xiàn)證明了本文所采用的步態(tài)規(guī)劃方法可以滿足機(jī)器人連續(xù)穩(wěn)定行走的要求。