本科毕设步行机器人文献综述
毕设工业机器人运动学-文献综述
机械臂的运动学分析综述前言随着工业自动化的发展，机械臂在产业自动化方面应用已经相当广泛。
机械臂在复杂、枯燥甚至是恶劣环境下，无论是完成效率以及完成精确性都是人类所无法比拟的，也因此，机械臂在人类的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。
自从第一台产业用机器人发明以来，机械臂的应用也从原本的汽车工业、模具制造、电子制造等相关产业，向农业、医疗、服务业等领域渗透。
按照不同的标准，机器人分类方法各异。
操作性与移动性是机器人最基本的功能构成[1]。
根据机器人是否具有这两个能力对机器人进行分类，可以把机器人大体分为三大类：（1）仅具有移动能力的移动机器人。
比如Endotics医疗机器人、Big Dog、PackBot，以及美国Pioneer公司的研究型机器人P2-DX、P3-DX、PowerBot 等。
（2）仅具有操作能力的机械臂。
比如Dextre、PUMA560、PowerCube机械臂等。
（3）具有移动和操作能力的移动机械臂系统。
如RI-MAN、FFR-1、以及勇气号火星车等[2]。
机械臂作为机器人最主要的执行机构，工程人员对它的研究也越来越多。
在国内外各种机器人和机械臂的研究成为科研的热点，研究大体是两个方向：其一是机器人的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，满足相对具体的任务的工业机器人，主要采用性价比高的模块，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。
机械臂或移动车作为机器人主体部分，同末端执行器、驱动器、传感器、控制器、处理器以及软件共同构成一个完整的机器人系统。
一个机械臂的系统可以分为机械、硬件、软件和算法四部分。
机械臂的具体设计需要考虑结构设计、驱动系统设计、运动学和动力学的分析和仿真、轨迹规划和路径规划研究等部分。
因此设计一个高效精确的机械臂系统，不仅能为生产带来更多的效益，也更易于维护和维修。
毕业设计文献综述六足步行机器人
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：学院（系）：年级专业：学生姓名：指导教师：完成日期：一、课题国内外现状步行机器人，简称步行机 ,是一种智能型机器人 , 它是涉及到生物科学 , 仿生学 , 机构学 , 传感技术及信息处理技术等的一门综合性高科技 . 在崎岖路面上 ,步行车辆优于轮式或履带式车辆 .腿式系统有很大的优越以及较好的机动性 , 崎岖路面上乘坐的舒适性 ,对地形的适应能力强 .所以 ,这类机器人在军事运输 , 海底探测 , 矿山开采 , 星球探测 , 残疾人的轮椅 , 教育及娱乐等众多行业 ,有非常广阔的应用前景 , 多足步行机器人技术一直是国内外机器人领域的研究热点之一。
步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个阶段[5]:第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。
第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。
第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。
闰尚彬,韩宝玲,罗庆生针对仿生六足步行机器人关节较多,其步态轨迹规划和关节控制量计算都较为复杂的现状,采用Solidworks软件与MSC.ADAMS 软件相结合的方式对六足仿生步行机器人的样机模型进行了运动学仿真与分析.通过仿真,验证了所设计的三角步态的适用性和所选择的三次样条曲线作为机器人足端点轨迹曲线方案的可行性.韩宝玲王秋丽罗庆生基于六足仿生步行机器人机构学特性的研究,采用数值分析法求解了机器人步行足的足端工作空间,利用虚拟样机技术计算了机器人的灵活度,从两方面综合衡量六足仿生步行机器人的工作能力,并以六足步行机器人各腿节比例关系的确定为例,介绍了六足步行机器人结构优化的具体方案.苏军陈学东田文罡研究六足步行机器人全方位行走步态，分析其静态稳定性；规划了典型直线行走步态和定点转弯步态，确定了直线行走步态最大跨步和定点转弯步态最大转角；进行了步态控制算法模拟仿真及实地步行实验。
双足步行机器人毕业论文doc版
双足步行机器人毕业论文交叉足印竞步机器人行走步态实现摘要机器人技术代表了机电一体化的最高成就，是二十世纪人类最伟大的成果之一，其中双足步行机器人因其体积相对较小，对非结构性环境具有较好的适应性，避障能力强，移动盲区很小等优良的品质，越来越受到人们的关注，因此对其控制研究和步态规划具有相当的现实意义。
本文的主要介绍了双足竞步机器人的国内外发展情况，以及PWM 指令算法和舵机的联动控制，通过认真的研究人类行走方式以及翻跟斗的动作，对机器人的行走步态进行简单的规划，设计出简化结构模型，然后以此为基础进行了适当的调整，设计出符合交叉足竞步机器人比赛要求的全部动作程序，设计完成后将程序下载到实验样机中，验证程序设计的可行性和合理性，通过反复的修改和验证使得机器人能顺利的完成比赛任务。
关键词：双足步行机器人步态规划PWM 控制ABSTRACTRobotic technology represents the electromechanical integration the greatest achievement of the 20th century, is one of the great achievement of human beings, the biped robot robot even though only the history of nearly 40 years, but because of its unique adaptability and human nature, became the robot to an important developing direction of field.Topics which aims to design a bipedal humanoid robot platform, based on the bipedal robot, walking gait for better finish tasks matting.Because of multi-joint robot has feet, drive and multisensor characteristics, and generally have redundant freedom, these features to its control problem has brought great difficulty, but also for various control and optimization method provides an ideal experimental platform, make its attracted many scholars eyes, become a blockbuster research direction, and so the biped robot gait planning and control study not only has high academic value, but also has quite practical significance.Based on the study of human walking style process and simplify the process after walking with a simplified model, to realize the steering gear PWM robot is effectively controlled.The paper mainly discussed the dynamic walking planning, design and simulation, detailed research using PWM control technology to achieve the linkage of the steering gear control more than.Keywords：Biped robot Gait planning PWM control目录摘要..........................................................................................................................I.I... ABSTRACT ................................................................................................................... I II 目录 .. (IV)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 双足机器人的研究概况 (1)1.2.2 国内研究概况 (4)1.3 双足步行机器人的步行特点及研究意义 (5)1.4 本文研究内容及主要工作 (6)1.5 试验样机的介绍 (6)2 舵机联动单周期指令算法研究 (8)2.1 舵机PWM 信号介绍 (8)2．2 单舵机拖动及调速算法 (8)2.3 算法分析 (9)2.4 6 路PWM 信号发生算法解析 (10)3 交叉足机器人行走步态设计 (12)3.1 步态规划基本原则 (12)3.2 步态设计 (12)3.2．1 前三步步态设计 (13)3.2．2 翻跟头步态设计 (17)3.2.3 连续前进步态设计 (19)3.2.4 主程序流程图： (21)3.2.5 PWM_ 6 流程图 (22)4 实验验证及结果分析 (23)4.1 实验调试过程 (23)4.2 实验演示 (24)5 实验结论与总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)1 绪论1.1 引言近代机器人学是最近几十年新发展起来的一门综合性的学科，它集中了机械工程技术、计算机工程技术、控制工程技术、人工智能、电子工程技术以及仿生学十等多种学科的最新研究成果，机器人中的双足步行机器人虽然只有近四十年的历史，但是由于它独特的适应性和拟人性，成为了机器人领域的一个重要发展方向。
文献综述98288
下肢康复机器人研究背景行走功能是表征人行动能力的重要标志，也是保证人进行正常独立生活的必备条件。
然而中风、脊髓损伤、颅脑外伤、多发硬化、帕金森病等原因造成的中枢性神经系统受损，会导致患者肢体出现不同程度的运动功能障碍，严重者出现全瘫或偏瘫。
患者经过最初的手术或者药物治疗之后，一部分人可以恢复到能够独立步行的程度，但是多数人会伴随一些后遗症，如运动控制能力降低、关节僵直，出现病态步态，导致患者步行过程中能量消耗过高，平衡功能下降，容易摔跤，严重影响了行动能力和生活质量[1]。
中枢神经受损患者在经过急性发病期的治疗后，其运动功能的康复主要依赖于各种康复运动疗法。
临床实践证明，急性期过后越早训练，功能康复的效果越好。
运动康复疗法的理论基础是大脑可塑性。
医学研究显示，虽然受损的神经细胞不可再生，但是神经组织可以通过功能重组或者代偿的方式，使丧失的功能重新获得，即大脑具有可塑性。
动物和人体试验均表明，针对肢体的特定功能进行主动或者被动的重复性训练，可以刺激本体感受器接受传入性冲动，导致中枢神经映射区域发生变化，促进大脑功能可塑性发生[2]。
这为机器人辅助康复训练治疗技术提供了重要的医学依据。
随着现代机器人技术发展日益成熟，机器人技术在提供长期稳定的重复性定量运动输入方面具有明显的优势。
自上个世纪90年代初，国内外研究机构开始探索将机器人技术引入到中枢神经损伤患者的康复训练中，纷纷研制和开发出各种用于上肢康复、下肢康复或者关节康复的康复训练机器人[3]。
机器人辅助运动康复训练的意义在于，不仅可将治疗人员从医患一对一繁重的治疗过程中解放出来，而且通过输入定量运动刺激，定量检测和评价手段的实现，为患者提供更为科学的康复训练模式，在保证训练安全性，提高训练效率，改善训练效果方面具有巨大的潜力和优越性，而且可为运动康复机理的研究提供平台[4]。
国内外关于上肢康复训练及局部关节康复训练机器人的研究起步较早，理论和技术相对成熟，而关于下肢康复训练机器人，研究机构主要集中在国外，国内在该方向的研究还较少。
六足步行机器人----毕设文献综述
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：步行机器人的研究学院（系）：机械工程学院年级专业： 05级机电1班学生姓名：指导教师：完成日期： 2009年3月2号一、课题国内外现状多足步行机器人是一种具有冗余驱动、多支链、时变拓扑运动机构, 是模仿多足动物运动形式的特种机器人, 是一种足式移动机构。
所谓多足一般指四足及四足其以上, 常见的多足步行机器人包括四足步行机器人、六足步行机器人、八足步行机器人等[4]。
步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个阶段[5]:第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。
第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。
第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。
雷静桃等在文献[1]中对美国、日本等机器人研究大国及我国的多足步行机器人研究发展进行了综述,对多足步行机器人急需解决的问题进行了论述,并对未来可能的研究发展方向进行了展望。
刘静等在文献[10]中分析了国内外腿式机器人的研究现状,讨论了腿式机器人在机械结构、稳定性和控制算法方面的现有研究方法,给出了腿式机器人研究存在的问题,展望了腿式机器人的发展方向.安丽桥等在文献[9]中介绍了一种应用两个电机驱动的六脚足式步行机器人,并对该机器人的运动机理与步态进行了分析,经样机实验,所设计的机器人可实现前进、后退、遇障转弯等功能,具有结构简单,控制便捷,行走稳定的特点。
曾桂英等在文献[2]中提出了一种采用液压驱动的缩放式腿机构的结构设计, 并针对六足行走方式, 完成了液压驱动原理设计及PLC控制设计。
马东兴等在文献[11]中研究了一种背部带关节的新型四足机器人,通过三维建模软件Pro /E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了四足机器人虚拟样机,规划了四足机器人的步态,并且利用ADAMS仿真软件对该四足机器人进行了步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度控制。
毕业设计(论文)-下肢康复机器人设计[管理资料]
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第1章绪论概述康复机器人是近年出现的一种新型机器人，它的主要作用有两方面，一是帮助由于疾病而造成偏瘫，或者因意外伤害造成肢体运动障碍的人恢复提高运动能力，称为康复训练机器人是作为一种辅助装置代替失去运动能力的肢体完成一部分动作，称为机器人假肢。
康复机器人作一种自动化设备，可以帮助患者进行科学而又有效的康复训练，使患者的运动机能得到更好的恢复。
康复机器人由计算机控制，并配有相应的传感器和安全系统，可以自动廉价康复训练效果，根据病人的实际情况自动调节运动参数，实现最佳训练。
康复机器人在原理上和工业机器有很大的区别，它也不限于一般的体育运动训练器材。
它直接作用于人体，与人在同一个作业空间工作，人与机器人作为一个整体而协调运动。
康复机器人成果包括以下三方面技术：手部康复训练机器人：手及腕部康复训练。
手臂康复训练机器人：手臂康复训练。
下肢康复训练机器人：行走功康复训练。
康复机器人技术得以传化为产品对于提高患者康复质量，减少患者的病痛，减轻社会负担具有重要的实际意义。
由于各种原因而患有一侧肢体运动障碍的患者人数很多，随着生活水平的提高对康复治疗的需求也会越来很大，康复机器人将有很好的市场前景。
这项技术在欧美等国家自得到普遍重视，康复机器人成果的转化可能会带动一个新兴的机器人产业的发展，这将对国民经济的发展发挥重要作用。
下肢康复机器人研究现状康复机器人的生产发展康复机器人是帮助残疾人解决生活中活动困难的一种工具，它可以在家里或在工作场所使用，使残疾人获得更强的生活能力，并相当大地提高他们的生活质量。
康复机器人现在已经由科学幻想走进了现实生活之中过去几年，康复机器人在欧洲已经有所发展，一些欧洲企业在技术开发及投资方面给予了支持目前已有两种康复机器人打人了市场，即Hmdv l及MANus，它们都是欧洲生产的Handy 1有5个自由度，残疾人可利用它在桌面高度吃饭；MANUs 是一种装在轮椅上的仿人形的手臂，它有6(或7)个自由度，其工作范围可由地面到人站立时达到的地方，不过，康复机器人进人市场的过程却非常缓慢，许多人仍然把它看作是一项未来的技术显然，要想在实际生活中很好地利用康复机器人。
步行机器人 学位论文
第一章：安装步行机器人介绍步行机器人最新的产品构件无论它看起来是多么简单的，你将很快意识到这种需要两台伺服电机进行两足移动的步行机器人比两轮机器人（Boe-Bot）复杂的多，它通过机械运动和BASIC Stamp控制来实现步行机器人的行走。
实际上，步行机器人的搭建使用了许多的传感器作为反馈。
这其中包括有能观测一定距离内物体的红外线发射器及红外线检测器，还有用以观测红外线无法观测的物体的缓冲传感器（闪光脚趾），和一个用以测量倾斜参数的加速度计。
如果你耐心的调节步行机器人硬件和软件，步行机器人能完成所有滚动机器人能完成的动作。
步行机器人不仅比滚轮机器人有趣的多，而且你将发现通过学习BASIC Stamp芯片的进行编程，能更加熟练的掌握程序的编程。
通过步行机器人编程将会使你学会如何设计PBASIC程序，包括如何使用常量和变量、程序的指针以及存储数据的EEPROM（电可擦除的只读存储器）。
一个设计良好的程序标准是，能够在一些需要调整机械装置的场合中，不重新编写你的整个程序，只要通过简单的对程序进行修改就能实现你所要求的功能。
步行机器人的运动主要来自于两台伺服电机（这通常用于操纵飞机的螺旋桨）。
步行机器人两台伺服电机中，顶部的伺服电机控制双腿在机器人的重心位置两尺的范围内来回摆动，而底部的伺服电机用以机器人的前后行走。
步行机器人的腿和脚踝之间采用了一个简单的平行连接件，确保双脚平行的站在地面上。
两条腿都连接在同一个电机上，以实现一只脚向前，另一只则向后移动的行走动作。
单独的控制一个电动机，机器人能实现步行机器人的前进，后退，左转，右转等动作。
通过综合步行机器人的两台伺服电机的运动，就能实现更加协调，更加平稳的行走。
通过一个BASIC Stamp2微型控制器来控制步行机器人的伺服电机和传感器。
微控制器BASIC Stamp2是教学系统中运用很广的一种芯片，它提供了供步行机器人使用的大量的程序空间、存储空间，以及较快的处理速度。
步行机器人研究报告
步行机器人研究报告随着科技的不断进步，机器人已经成为了人类社会的重要组成部分。
机器人的应用范围越来越广泛，其中步行机器人是研究的热点之一。
随着机器人技术的不断发展，步行机器人已经实现了从简单的单腿步行到多腿步行，再到全身步行的转变。
本篇文章将介绍步行机器人的研究现状、应用领域以及未来发展方向。
一、步行机器人的研究现状步行机器人是一种能够模拟人类步态的机器人，它是机器人领域的重要研究方向之一。
目前，步行机器人的研究主要分为以下几个方向：1.单腿步行机器人单腿步行机器人是最简单的步行机器人，它只有一条腿，通过控制腿部的运动来实现步行。
单腿步行机器人的研究主要集中在步态控制、稳定性控制和运动规划等方面。
2.多腿步行机器人多腿步行机器人是一种以多条腿为基础的步行机器人。
多腿步行机器人的研究主要集中在步态规划、稳定性控制和运动控制等方面。
目前，多腿步行机器人已经广泛应用于军事、救援和探险等领域。
3.全身步行机器人全身步行机器人是一种能够模拟人类全身步态的机器人。
它的研究主要集中在人体运动学、动力学和控制等方面。
全身步行机器人的研究目前还处于起步阶段，但是它具有广泛的应用前景。
二、步行机器人的应用领域步行机器人具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.军事领域步行机器人在军事领域的应用主要包括侦察、搜救和战斗等方面。
步行机器人可以在复杂的环境中执行任务，减少人员伤亡和损失。
2.救援领域步行机器人在救援领域的应用主要包括灾害救援和海上救援等方面。
步行机器人可以在灾难和危险的环境中执行任务，减少人员伤亡和损失。
3.医疗领域步行机器人在医疗领域的应用主要包括康复治疗和手术助手等方面。
步行机器人可以帮助患者进行康复治疗，减轻医生的工作负担。
4.娱乐领域步行机器人在娱乐领域的应用主要包括游戏和表演等方面。
步行机器人可以带给人们不同的娱乐体验，增加人们的娱乐乐趣。
三、步行机器人的未来发展方向步行机器人技术的不断发展，为其未来的发展提供了广阔的空间。
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本科生毕业设计(论文)文献综述
设计(论文)题目步行机器人运动学分析
作者所在系别机械工程系
作者所在专业机械设计制造及其自动化
作者所在班级B08111
作者姓名郭建龙
作者学号20084011132
指导教师姓名韩书葵
指导教师职称副教授
完成时间2012 年 2 月
北华航天工业学院教务处制
说明
1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。
文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。
文献综述应与开题报告同时提交
毕业设计（论文）文献综述
Quadruped walking robot
Abstract:The composition of the various parts of the walking robot is given
a four-legged walking robot for complex terrain structure,analysis of the gait of the robot,given way to judge the stability of the robot in this form of gait.DH transform the kinematics of the robot forms of expression.The use of software for the simulation of the walking robot kinematics,robot joint exercise in the form in this form of gait,and laid the foundation for future robot control.
Keywords: r obot kinematic analysis gait stability
1 MDTWR双三足步行机器人图
2 微型六足仿生机器人
年哈尔滨工程大学的孟庆鑫、袁鹏等进行了两栖仿生机器蟹的研究,从两栖仿生机器蟹的方案设计到控制框架构建,研究了多足步行机的单足周期运动规律,
合于两栖仿生机器蟹的单足运动路线规划方法,并从仿生学角度研究了周期性节律性
图3 AMBLER 图4 DANTE-II
美国罗克威尔公司在DARPA资助下,研制自主水下步行机
所示。
该步行机模仿螃蟹的外形,每条腿有两个自由度,具有两栖运动性能
在水中步行,当风浪太大时,将脚埋入沙中。
它的脚底装有传感器
当它遇到水雷时,自己爆炸同时引爆水雷。
在对昆虫步态进行研究的基础上,2000年美国研制出六足仿生步行机器
图5ALUV步行机图6Biobot
日本对多足步行机的研究从20世纪80年代开始,并不断进行着技术创新
算机和控制技术的发展,其机械结构由复杂到简单,其功能由单一功能到组合功能
已研究出各种类型的步行机。
主要有四足步行机、爬壁机器人、腿轮分离型步行机器人和手脚统一型步行机器人。
图7 Patrush-II 图8 Tekken
四．发展趋势
未来多足步行机器人的研究方向有如下几个方面：
腿轮组合式步行机器人。
腿式移动机器人地形适应能力强,能越过大的壕沟和其缺点是速度和效率均比较低。
目前,腿式移动机器人系统应用行星探测仍然是
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