新型的气压式仿人机器人腰部机构设计及其运动仿真

王颖娴

(西安职业技术学院，西安 710032)

0 引言

随着信息技术的发展，仿人机器人走进人们的视野，机器人市场正在不断扩大，未来生活中人们必将会越来越依赖机器人去完成各种任务。机器人的拟人化行为不仅可以给人们带来身体及心理上的舒适感，而且可以提高人机的合作效率。仿人机器人是一个多自由度、非线性、具有复杂运动学、动力学特征的系统，仿人机器人主要是根据人体的各部分的基本结构与运动机理进行研究，腰部机构作为仿人机器人的核心枢纽起着不可或缺的重要作用，其传动过程、机构设计、刚度控制等均对最终的运动形态有所影响，因此腰部机构的设计直接影响着整个系统的柔性以及稳定性，决定着仿人机器人的最终质量[1]。 目前，机器人的传动方式主要是以电机作为动力源，本文所介绍的仿人机器人具有差动腰部机构，除了受自身动力学影响之外，还会受到手臂和车体运动以及外力矩等因素的影响，腰部结构是双臂与车体的链接枢纽，所以腰部各关节的位姿跟踪精度直接会影响双臂末端的作业精度，它所受到的来自车体和双臂的动力学影响也很大，不能忽略。

1 总体设计概述

仿人机器人是集机构、驱动、传感等核心部件以及仿生、交互、智能等技术于一体的综合平台，是我国“十一五”期间先进制造技术领域设立的重点项目。仿人机器人的研究会促进先进机器人部件的更新，带动先进机器人智能技术的发展。……