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基于CPGs的双足机器人行走规划与控制的开题报

告

一、研究背景

双足机器人是基于仿生学思想设计的智能机器人，它具有人类的

态与行走能力。在诸多领域，如救援、勘探、军事等方面都有非常重要

的应用价值。但是，如何实现稳定、流畅的步态及改进其行走性能一直

是研究者们关注的热门问题。

为了实现双足机器人的快速稳定行走，需要进行完全周期的步态规

划和控制。目前，主要的方法是基于人类行走的生物力学原理来设计

态控制模型和算法，主要采用中心模式发生器（CPGs）和反馈控制器实

现。而CPGs作为一种在生物系统中起着中枢节律产生作用的网络模型，

近年来在机器人步态控制领域的应用也逐渐得到了广泛关注。因此，基

于CPGs的双足机器人行走规划与控制，成为当前研究的热点和难点。

二、研究目的

本研究旨在探究基于CPGs的双足机器人步态规划和控制方法，实现

双足机器人稳定、流畅的行走，提高机器人的行走性能。

三、研究内容

1.双足机器人步态分析与建模

通过研究双足机器人的人体运动和生物力学原理，分析其步态与行

走规律，建立机器人的步态模型。

2.基于CPGs的步态控制

采用CPGs网络建立双足机器人的神经控制系统，通过控制神经元之

间的相互作用实现步态控制。

3.反馈控制算法设计

基于双足机器人的力觉传感器反馈，设计反馈控制算法，实现机器

人的平稳、流畅行走。

4.实验验证与数据分析

实现基于CPGs的双足机器人步态规划和控制，进行实验验证，收集

数据进行分析，验证算法的有效性和性能。

四、研究意义

本研究将为双足机器人步态规划和控制提供新的方法和思路，能够

有效提高双足机器人的行走性能和稳定性，促进其应用领域的拓展。同

时，研究成果也能为其他类似的仿生智能机器人的开发提供借鉴和启示，

具有重要的应用前景和研究价值。