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双足机器人本体设计及步态规划的开题报告

1.研究背景

机器人技术在各个领域得到广泛应用，其中双足机器人具有很高

研究价值和应用前景。双足机器人能够模拟人类走路、奔跑等动作，并

在一些特殊环境中代替人类完成任务，如探测危险地区或进行空中作业。

双足机器人的设计和步态规划是双足机器人研究的重要内容之一，对于

提高机器人的运动能力和自主行动能力具有重要意义。

2.研究目

本文旨在研究双足机器人的本体设计和步态规划，具体目标包括：

1）设计一种稳定性好、自主行动能力强的双足机器人本体结构；

2）研究双足机器人的步态规划方法，实现机器人的步态控制和运动；

3）分析双足机器人在不同地形和环境下的运动性能，提高机器人

适应性和稳定性。

3.研究内容和方法

3.1双足机器人本体设计

首先，对现有双足机器人的本体结构进行归纳和分析，总结出其优

缺点。然后，设计一种基于人体解剖学结构的双足机器人本体结构，依

据人体骨骼结构和关节运动特点，设计机器人的骨架、关节和支撑结构。

利用CAD软件进行三维建模和性能仿真，验证机器人的稳定性和承重能

力，并进行优化设计。

3.2双足机器人步态规划

基于动力学和控制理论，研究双足机器人的步态规划方法。考虑机

器人的稳定性、速度、效率等因素，设计机器人的腿部运动轨迹和步态

序列，实现机器人的步态控制和运动。利用MATLAB和Simulink软件进

行仿真和控制算法设计，验证步态规划的有效性和鲁棒性。

3.3运动性能分析

针对不同地形和环境，对双足机器人的运动性能进行测试和分析，

包括机器人的速度、承重能力、稳定性、适应性等方面。利用传感器和

相机等设备采集机器人的运动数据，进行数据处理和分析，得出机器人

在不同环境下的运动特点和性能表现。

4.研究意义和应用

本文研究的双足机器人本体设计和步态规划方法可为机器人的实际

应用提供技术支持和理论指导，具有重要的研究意义和应用价值。双足

机器人可应用于各种需要人类代替完成的任务中，如救援、勘察、制造

等领域。在实践中，本研究的方法也可为机器人研发人员提供有益的参

考和思路，促进机器人技术的进一步发展。