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1420-双足机器人交互界面设计
来源:本站原创  作者:adminp  添加日期:2013年06月07日  点击数:

摘    要
什么是双足机器人?双足机器人,又称人形机器人,是具有人形的机器人。1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁” (android),就是一种人形机器人。按照利尔亚描述,人形机器人由4部分组成:生命系统(平衡、步行、发声、身体摆动、感觉、表情、调节运动等); 造型解质(关节能自由运动的金属覆盖体,一种盔甲);肌肉(在上述盔甲上有肉体、静脉、性别等身体的各种形态);人造皮肤(含有肤色、轮廓、头发、视觉、 牙齿、手爪等)。
本文基于计算机仿真,分析了双足机器人的走路方式。通过对双足机器人的运动研究,设计了一个关于双足机器人的交互界面。

关键字VC    双足机器人   Matlab
1.1国内外双足机器人研究概况
1.1.1国外双足机器人研究现状
最早在1968年,英国的Mosher.R试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人,揭开了双足机器人研究的序幕。该机器人只有踝和靛两个关节,操纵者靠力反馈感觉来保持机器人平衡【1】。
1968~1969年间,南斯拉夫的M.,Vukobratovic提出了一种重要的研究双足机器人的理论方法,并研制出全世界第一台真正的双足机器人。双足机器人的研制成功,促进了康复机器人的研制。随后,牛津大学的Witt等人也制造了一个双足步行机器人,当时他们的主要目的是为瘫痪者和下肢残疾者设计使用的辅助行走装置。
这款机器人在平地走得很好,步速达0.23米/秒。日本加藤一郎教授于1986年研制出wL一12型双足机器人【2】。该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动,在躯体的平衡作用下,实现了步行周期1.3秒,步幅30厘米的平地动态步行。日本本田公司从1986年至今已经推出了P系列1,2,3型机器人。本田公司的计划着重设计一般家用的机器人,而非针对特殊任务【3】。这种设计的最大挑战是要让机器人在布满家具的房间中来去自如,而且还要能上下楼梯。
本田的研究工作,尤其是“P3”和“ASIMO”的推出,将拟人机器人的研制工作推上了一个新的台阶,使拟人机器人的研制和生产正式走向实用化、工程化和市场化。
ASIMO高120厘米,体重钙千克,使用个人电脑或便携式控制器操作步行方向和关节及手的动作。双脚步行方面,采用了新开发的技术I-WALK[¨l(Intelligent Real-time FlexibleWandng)智能实时柔性行走技术,其预测移动控制功能使机器人能够实时预测下一步运动,并按照预测来移动重心。应用该技术,ASIMO能够改变它的行走坡度,并通过平滑地改变调节步幅来改变行走的快慢。Hirose介绍说,只有ASIMO拥有这种动态行走能力。

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