拟人机器人自由度的分析

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拟人机器人自由度的分析

拟人机器人是-种变结构的复杂空间机构，
自由度的数目与其所处状态有关。拟人机器人在
单双腿支撑期的自由度数目变化很大， 特别是当
机器人处于双腿支撑期时，机器人两腿同时与地
面接触， 形成闭链，类似于并联机器人， 机构特性
非常复杂， 此时自由度数目的计算和方向的确定
对机构的奇异性、 动力学和控制等方面的研究分
析都非常重要。
采用 Cruebler 公式， 可以计算出自由度的数
目，但对于情况比较复杂的双腿支撑期，要确定各
个自由度的方向却并不容易。如果只考虑机器人
Pi tch、 Roll或Ya w 3 个方向转动关节模型的自由
度来确定机器人总的自由度的数目和方向，很容
易将只考虑某种方向自由度的模型视作空间机构
而导致计算错误，且由于关节之间的耦合现象，导
致单独计算不同方向自由度的模型的自由度数目
之和与机器人所有关节总的自由度数目并不相
等。本文利用Adams 软件引入了-种简单有效的
验证机器人自由度的方法，既可以确定各种模型
的自由度数目， 又便于分析各自由度的方向。
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自由度计算