含柔性关节和分段平脚的动态双足行走研究

本项目针对含柔性关节和分段平脚的动态双足行走开展研究, 建立有柔性脚踝、脚趾、膝关节和上身躯干的完整动态双足行走模型，并分析各物理参数（质量分布、肢体长度、关节位置、关节柔性等）对双足动态行走的能量效率、稳定性和步态特征的影响，以解释脚结构和关节柔性对人类实现稳定高效双足行走的进化意义。建立侧向摆动模型，分析动态行走中的侧向稳定性。针对理论模型，建立动态双足行走的优化仿真平台，实现对各参数（质量、长度、关节柔性等）的多目标优化，进而指导机器人实体研制。在理论建模和分析的基础上，研制具有柔性踝、脚趾和膝关节的半被动双足机器人实体，并实现三维动态行走，以及在较复杂地面环境下的自适应行走。研究结果有助于深入理解人类双足行走的内在机理。

本项目针对含柔性关节和分段平脚的动态双足行走开展研究, 建立含有柔性关节的完整动态双足行走模型，并分析各物理参数（质量分布、肢体长度、关节位置、关节柔性等）对双足动态行走的能量效率、稳定性和步态特征的影响。建立侧向摆动模型，分析动态行走中的侧向稳定性。针对理论模型，建立动态双足行走的优化仿真平台，实现对各参数（质量、长度、关节柔性等）的多目标优化，进而指导机器人实体研制。在理论建模和分析的基础上，研制具有柔性关节的半被动双足机器人实体，并实现稳定行走。研究结果有助于深入理解人类双足行走的内在机理，为未来研制更为高效的双足机器人建立良好基础。项目预定内容按计划完成，在柔性可控双足行走和步内局部稳定性方面拓展了新内容。