摘要仿人双足机器人的研究是现今机器人研究的一个热点。因为其与轮式机器人相比不仅有更好的环境适应能力，并且移动性更好。双足机器人是仿人机器人的研究基础，是典型的具有多输入、多输出性系统，并且具有时变、非线性和强耦合的特征。基于此种复杂性，对双足机器人进行虚拟样机仿真是十分必要的。48014

本文分析和总结了国内外机器人的发展现状，配置了双足步行机器人的自由度，并且依照仿生学和人体各关节的活动范围设计了双足步行机器人的结构。然后建立了双足步行机器人的运动学模型，并且基于倒立摆模型对双足步行机器人进行了离线的步态规划。

此外，通过使用SolidWorks软件完成了双足步行机器人的建模，之后在ADAMS软件上对双足机器人进行了基本的运动学仿真，并且对仿真结果进行了分析和总结。

关键词  双足机器人  动力学  虚拟样机   仿真

毕业论文设计说明书外文摘要

Title  The General Structure Design and Simulation of a  Biped Robot                     

Abstract

The research of humanoid biped robot is a hotspot in the field of robot research at present. Because compared with the wheeled robot,the biped robot compared not only have better ability to adapt to the environment,but also better mobility. Biped robot is humanoid robot research foundation, is typical with multi-input, multi- output system, and with time-varying, nonlinear and strong coupling characteristics. Based on this complexity, the biped robot by virtual prototyping simulation is very necessary.

This paper analysis and summarizes the current situation of the development of the robot, the configuration of the biped robot degrees of freedom, and in accordance with the scope of activities of the bionics and body of the joint design of the biped walking robot structure. Then a biped walking robot kinematics model and dynamics model, and based on the inverted pendulum model gait planning of biped  robot.

In addition, by using SolidWorks software to complete the biped walking robot modeling. After that, in the ADAMS software the biped robot are basic dynamics simulation, and the simulation results are analyzed and summarized.

Keywords  Biped Robot    Dynamics   Virtual Prototype   Simulation

目   次

1  引言 1

1.1  国内外仿人双足机器人发展现状 1

1.1.1  国外仿人双足机器人的发展现状 1

1.1.2  国内仿人双足机器人的发展现状 2

1.2  本文的主要研究内容 3

1.3  本章小结 4

2  双足机器人结构设计 5

2.1  引言 5

2.2  总体结构的确定 5

2.2.1  切比雪夫连杆机构 5

2.2.2  五连杆机构 6

2.2.3  七连杆机构 6

2.2.4  双足机器人总体结构的确定 7

2.3  双足机器人结构设计 8

2.3.1  整体尺寸的确定 8

2.3.2  双足机器人自由度的分配 8

2.3.3  双足机器人关节角度范围