機器人匯集了當(dāng)今世界在機電、材料、計算機、傳感器、控制技術(shù)等多個學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，機器人技術(shù)代表了機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。機器人中的兩足步行機器人雖然只有近四十年的歷史，但是由于它獨特的適應(yīng)性和擬人性，成為了機器人領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。課題旨在設(shè)計一種雙足人形機器人平臺，在此基礎(chǔ)上對雙足機器人的步行機理進行研究，為進一步設(shè)計自主的智能雙足人形機器人積累經(jīng)驗。本文首先設(shè)計了兩足步行機器人的本體結(jié)構(gòu)，并討論了關(guān)節(jié)自由度的設(shè)置和驅(qū)動系統(tǒng)的配置問題。然后，基于D-H矩陣對該機器人進行了正逆運動學(xué)分析，該方法運算簡便、直觀易懂。在運動學(xué)建模的基礎(chǔ)上，基于拉格朗日動力學(xué)方程進行機器人的動力學(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)動力矩，作為動力學(xué)分析和機器人電機選型的依據(jù)。機器人采用離線規(guī)劃一再線調(diào)整的行走方式，其中，對機器人離線規(guī)劃提出三步規(guī)劃法。首先，結(jié)合對人類行走步態(tài)的研究，規(guī)劃機器人行走姿態(tài)及軌跡;在此基礎(chǔ)上建立并求解運動學(xué)方程，獲得機器人行走時各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角曲線;最后，針對前向運動與側(cè)向運動之間的耦合，對求得的運動曲線進行修正，使機器人在保證穩(wěn)定的前提下，動作更加流暢。應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)，對機器人行走步態(tài)進行仿真實驗。在Pro/e中建立機器人的簡化模型，導(dǎo)入仿真軟件Adams中，得到的運動曲線控制虛擬樣機模型的關(guān)節(jié)運動。通過仿真實驗獲得機器人行走時的動態(tài)圖像及實驗數(shù)據(jù)，驗證步態(tài)規(guī)劃方法的可行性。在進行仿真的過程中，可以進行動態(tài)仿真過程觀察、模型更改以及仿真結(jié)果的處理工作，同時獲得了小型仿人機器人的行走速度。

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