低功耗步行机器人足的作用机理和设计方法研究

功耗高是制约步行机器人技术发展和应用的重要原因，而人类和基于被动动力学的步行机构却展现了高效的步行。因此，研究清楚其中蕴含的低功耗步行机理和设计方法是很有意义的。本项目旨在研究机器人的足对步行的作用机理和设计方法。首先，以充分利用自然动力学为设计原则，提出一个仿人的机器人足新概念模型，通过理论分析和数值仿真研究清楚其对步行的作用机理；其次，综合轨迹参考型步行机器人和基于被动动力学步行机器人的优点，提出低功耗的步行机器人的新构型和步行模式，研究足的设计方法和控制理论，并建立一个用于验证理论和辅助设计的3D仿真软件；在理论研究的基础上，研究低功耗步行机器人的关键实现技术，研制原形样机，通过实验验证和进一步探究低功耗步行的机理，为未来研制低功耗、灵巧仿人机器人和轻便、舒适的人工假肢建立理论基础。