两足步行器轨迹规划和图形仿真

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机器人学是一门涉及多种学科和技术的综合学科,机器人图形仿真是机器人学的一个重要分支,是当今机器人学中十分活跃的研究方向。随着计算机硬件技术的发展,动画技术日趋成熟,为机器人图形仿真的深入研究提供了很好的基础。 目前,步行器腿机构大都是采用串联的机构,诸多国内外专家、学者对此作了长时间的研究,在理论上产生了很多成果,并研制出了结构、功能各异的步行机器人。由于并联机构自身具有的独特优点,在最近一些年来成为人们研究的热点。但基于Stewart并联机构的步行机器人至今尚未问世,资料表明日本学者曾进行过一些这方面的理论研究工作。因此,本课题的研究在结构上具有一定的创新性和挑战性。 作者在对开发工具进行了分析和比较的基础上,采用Microsoft Visual C++中通过调用OpenGL函数来绘制步行器的几何模型,并按一定的坐标关系进行变换实现了步行器的行走。 作者编制的基于Stewart平台的二足步行器图形仿真软件,可用于步行器辅助设计,确定合理的结构尺寸;帮助研究人员了解步行器的工作空间及达限;分析检验轨迹规划的合理性;可以在屏幕对输入各部分参数具有可视化;并且所建模型可以随输入参数的变化而实时变化的特性;实现了二足并联机构腿的行走,并可在行走过程中直观的判断并联机构腿各支链是否干涉。为并联机构腿的设计提供了有力开发工具。 计算机图形仿真在机器人的设计与测试过程中起着非常重要的作用,本文通过对基于Stewart平台的二足步行器图形仿真的研究,为并联机构二足步行器的设计、制造、调试提供了有用的工具。
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