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基于MATLAB的四足机器人运动规划的研究的开题

报告

一、研究背景

近年来，随着机器人技术的不断发展，四足机器人越来越广泛地应

用在工业、医疗、救援等领域。对于四足机器人而言，其运动规划是一

项关键技术，可以使其实现高效的移动和灵活的操作。目前，有关四足

机器人运动规划的研究已经取得了不少的进展，但仍存在一些问题，比

如速度和稳定性等方面需要进一步改进。

二、研究内容

本文将基于MATLAB平台，通过对四足机器人的动力学建模，深入

探究其运动规划方面的问题。具体来说，研究内容主要包括以下三个方

面：

1.四足机器人的运动学建模。首先，对四足机器人进行建模，分析

其构造、运动自由度、关节角等因素。然后，借助MATLAB的工具，对

其进行数学建模，并进行模拟和验证。

2.四足机器人的动力学建模。基于运动学建模结果，利MATLAB

进行动力学建模，并进行运动仿真等实验，验证动力学模型的准确性和

可行性。

3.四足机器人的运动规划算法研究。在完成四足机器人运动学和动

力学建模后，通过研究基于MATLAB的四足机器人运动规划算法，进一

步提高其速度和稳定性，并进行实践验证。

三、研究意义

本研究通过建立四足机器人的运动学和动力学模型，分析其运动规

划的问题，并探究了基于MATLAB的四足机器人运动规划算法。其意义

在于：

1.提高四足机器人的运动效率和运动稳定性，拓宽其应用范围；

2.为四足机器人的开发和应用提供技术支持和参考；

3.对于机器人技术的发展和智能化制造等领域的发展也有积极的推

动作用。

四、研究方法

1.理论分析法：对四足机器人的结构、运动自由度、关节角等进行

理论分析，建立数学模型，并进行模拟和验证。

2.数值计算法：利MATLAB工具对四足机器人进行动力学模拟，

包括正反向动力学等计算，验证动力学模型的准确性和可行性。

3.实验研究法：基于运动学和动力学模型，进行四足机器人的运动

规划算法设计与实践。

五、预期成果

1.四足机器人的运动学和动力学模型；

2.基于MATLAB的四足机器人运动规划算法；

3.将算法应用于实际四足机器人控制系统，提高其速度和稳定性；

4.发表研究论文，取得一定的学术成绩。

六、研究计划

1.第一年：完成四足机器人的运动学建模，并进行仿真实验；

2.第二年：完成四足机器人的动力学建模，并进行仿真实验；

3.第三年：完成基于MATLAB的四足机器人运动规划算法研究，并

进行仿真实验。

4.第四年：进行实验验证，并撰写论文，发表研究成果。