基于ProE和ADAMS的人形机器人三维造型及运动仿真研究(6)

华北电力大学硕士学位论文a) 国际标准化组织（ISO）的定义 机器人是一种自动的、位置可控的、具有 编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作来处 理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。 b) 美国国家标准局（NBS）的定义 机器人是一种能够进行编程并在自动控制 下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。 c) 日本工业机器人协会（JIRA）的定义 工业机器人是一种装备有记忆装置和 末端执行器的、能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器人。1.3 国内外研究现状人形机器人（又称为双足步行机器人）作为一种仿人机器人，其步行运动是 多足机器人中是最为复杂、自动化程度最高的动作。溯古至今，人类的梦想就是 创造出和本身构造相似并且能与自己合作和互动的机器人。而人形机器人又是工 程上少有的高阶、非线性、强耦合性、非完整约束的多自由度系统，对其的深入 研究就为机器人运动学、动力学以及控制理论的提供了一个理想的实验平台[4]。 人形机器人的发展同时也为服务性、实用性机器人的发展开辟了新的领域。 随着机器人的工作环境和任务的复杂化，人形机器人的优点就逐步凸显出来，它 们的体积相对较小、对非线性环境具有良好的适应性、越障避障能力强、运动能 耗低、移动盲区小等优良的移动品质，格外的引人注目。所以，对人形机器人的 研究具有十分重大的科研、实用价值和意义，可以推动仿生学、人工智能、计算 机图形学、通信等相关学科的发展[5]。 研究人形机器人的另一重要意义在于可以更好地了解人类和其他动物的行走 原理，这样可以为下肢瘫痪者提供较为理想的假肢。以目前的技术水平，人类已 能够使自己的腿和身体行动自如，但是对于快速行进和奔跑的控制方法的研究仍 处于起步阶段。究其原因，是由于双足机器人的行走运动过程是多足机器人行走 中最为复杂的行走方式，其中涉及了诸多学科，诸多领域的知识点的相融合，例 如力矩平衡原理，重心偏移等复杂的计算及控制，通过研究人形机器人，我们能 够更好地解决问题，得到最优的控制方法，利用这些结论，应用于现代科学，更2