双足步行机器人的运动规划方法研究的开题报告

双足步行机器人的运动规划方法研究的开题报告

一、研究背景及意义

随着机器人技术的不断发展，双足步行机器人作为一种日益成熟的

机器人系统，在工业、服务、军事等领域得到了广泛的应用。双足步行

机器人具有广阔的应用前景，但是机器人的运动规划一直是一个困难问题。运动规划决定了机器人的运动方式，因此对双足步行机器人的运动

规划方法进行深入研究，对于提高机器人的智能化程度、加强机器人与

人类的交互以及实现复杂动作具有重要意义。

二、研究内容

本文将以双足步行机器人为研究对象，以提高机器人运动稳定性为

目标，通过对现有运动规划方法的综述，采用自适应模糊PID控制算法

来实现双足步行机器人的运动规划。具体研究内容如下：

1. 综述现有的双足步行机器人运动规划方法，主要包括基于最优化、基于规则、基于遗传算法等方法。

2. 分析双足步行机器人的运动控制问题，并提出自适应模糊PID控

制算法，针对机器人的步态进行优化。

3. 建立双足步行机器人的运动规划数学模型，采用自适应模糊PID

控制算法进行仿真实验，验证该算法的有效性和可行性。

三、研究方法

本文主要采用文献综述和仿真实验相结合的方法来研究双足步行机

器人的运动规划方法。

1. 文献综述：本文将对现有的双足步行机器人运动规划方法进行深

入综述，分析其特点和优缺点，为后续仿真实验提供理论依据。

2. 数学建模：本文将建立双足步行机器人的运动规划数学模型，并

根据模型设计自适应模糊PID控制算法，用于优化机器人的步态。

3. 仿真实验：本文将采用MATLAB/Simulink进行仿真实验，在自适应模糊PID控制算法的控制下，分析双足步行机器人的运动规划是否达

到预期效果。

四、预期成果

本文旨在提出一种可靠的双足步行机器人运动规划方法，通过自适

应模糊PID控制算法来实现机器人的稳定步态。预期达到的成果如下：

1. 通过综述现有的双足步行机器人运动规划方法，从中总结优缺点，为该领域的后续研究提供借鉴；

2. 利用自适应模糊PID控制算法来实现双足步行机器人的运动规划，以达到机器人步态更加稳定的目标；

3. 对运动规划模型进行仿真实验验证，验证自适应模糊PID控制算

法的有效性和可行性，并得到预期的运动规划效果。

五、研究进度安排

时间节点研究内容

第1-2周熟悉双足步行机器人的相关知识，综述现有的运动规划

方法

第3-4周针对机器人的步态问题，建立数学模型

第5-6周提出自适应模糊PID控制算法，完成算法设计

第7-8周利用MATLAB/Simulink进行仿真实验，验证算法的有效性和可行性

第9-10周优化算法，重新进行仿真实验

第11-12周撰写开题报告及论文初稿

六、参考文献

[1] Qi R, Hu H, Zhang J. A review of dynamic bipedal walking research and control algorithm design. Robotica, 2020, 38(8): 1379-1403.

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