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拟人 步行 机器人 设计 10 cad 图纸 文档 全套 资料

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1 绪论1.1 课题的研究意义1.2 拟人步行机器人的发展及技术1.3 拟人步行机器人优点及国内外研究概况2 拟人步行机器人的本体结构设计2.1 引言2.2 拟人步行机器人的结构设计2.3 拟人步行机器人的自由度配置2.4 驱动方式的选择3 拟人步行机器人的结构设计3.1 总体结构图3.2 头部的部件图3.3 身体部分部件图3.4 身体腿部部件图35 身体脚部件图结束语 致谢参考文献 拟人步行机器人的设计方案 双足步行机器人本体的机械结构是研究机器人的基础，结构的好坏直接影响到机器人后续的研究工作。以双足类人结构特征为基础，各研究结构研制的双足机器人在自由度，驱动方式，重量，高度与结构特征等方面都存在很大的差异。机器人结构的不同，其控制的方式也有所不同。两足步行机器人是对人类自身的模仿，但是人类总共有上肢52对，下肢62对，背部112对，胸部52对，腰部8对，颈部16对，头部25对之多的肌肉。从目前的科学发展情况来看，要控制具有400个双作用式促进器的多变量系统是不可能的，因此，在设计步行机械时，人们只考虑移动的基本功能。例如，只考虑在平地或者具有已知障碍物的情况下的步行。郑元芳博士从仿生学的角度对类人机器人的腿部自由度配置进行了深入的研究，得出关节扭矩最小条件下两足步行机器人的自由度配置。他认为髋部和踝部设两个自由度，可使机器人在不平地面上站立，骸部再加一个扭转自由度，可改变行走方向，踝关节处加一个旋转自由度可使脚板在不规则表面上落地，这样机器人的腿部需要有72个自由度(骸关节3个，膝关节1个，踝关节3个)。但是，无论现在的两足步行机器人还是拟人机器人都还只能在规则路面上行走，所以各研究机构都选择了62个自由度(踝关节3个，膝关节1个，踝关节2个)，如:哈尔滨工业大学的HIT-m、国防科技大的“先行者”、本田公司的AsIMO和索尼公司的SDR和QRIO。具有62个自由度的机器人的机械结构和控制都特别的复杂。按照在能完成研究目标的情况下，自由度最少的设计原则，在过去的四十年中，为了不同的研究目标，人们设计了许多具有不同自由度的两足步行机器人，按照行走过程中的稳定方式，两足步行机器人一般分为三类:(1) 静态机器人，这类步行机器人的COM(Censer of Mass)始终处于支撑多边形(单脚支撑期为支撑脚的轮廓线，双脚支撑期为两只脚的外边沿所围成的凸多边形)内，所以只能实现静态行走；(2) 动态机器人，这类步行机器人有踝关节，依靠踝关节来保证它的ZMP点(Zero Momeni Censer)始终处于支撑多边形内，所以可以实现静态行走和动态行走；(3) 全动态机器人，这类步行机器人的踝关节没有驱动，甚至没有踝关节所以，支撑多边形在单脚支撑期缩小成一个点，在双脚支撑期缩小为一条线段，所以，这类机器人不能保持静态平衡，只能实现动态行走8， 9。 自由度数最少的两足步行机器人只有一个自由度，如图2.1所示。这类机器人没有躯干，两条腿直接铰链在一起。这类机器人理论上只有一个自由度，实际上，为了防止摆动腿摆动时和地面干涉，这两条腿都必须是可以伸缩的。加上这两个平移自由度，这个机器人实际上有3个自由度。它的运动学模型是平面的，没有侧向运动，在径向平面内的运动象一个两脚圆规。在双脚支撑期，没有冗余自由度。这类两足步行机器人不能保持静态平衡，属于完全动态机器人，在仅受重力作用时，可以在斜面上行走。图1 一个自由度的两足步行机器人双足机器人的自由度配置我们设计了一个双足步行机器人模型，如图2所示。显著的结构特征就是采用多关节型结构。行走机构能实现平地前后行、爬斜坡等功能。动力源采用舵机直接动，这样不但可以实现结构紧凑、传动精度高以及大大增加关节所能达到的最大角度，而且驱动源全为电机，便于集中控制和程序化控制。图3 双足步行机器人模型图3模仿人类，肩关节三个自由度，前向和侧向自由度，一般不考虑转动的自由度。肘关节两个自由度前向和侧向自由度，腕关节一个自由度。踝关节有两个自由度，前向和侧向自由度:膝关节只有一个前向自由度，髋关节处要模拟人类髋关节行为理论上要求有三个正交的自由度，但在机器人直线前进时只需要正交的前向和侧向自由度，同样不考虑5， 6。 毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目：拟人步行机器人的设计 学生姓名： 指导教师： 二级学院： 专业： 班级： 学号： 提交日期： 年 月 日 答辩日期： 年 月 日 金陵科技学院学士学位论文 目录目 录摘 要IIIAbstractIV1 绪论11.1 国外仿人机器人的介绍11.1.1 HODON仿人机器人11.1.2 HRP仿人机器人21.1.3 索尼仿人机器人21.1.4 韩国仿人机器人KHR31.2 国内仿人机器人的研究41.2.1 “先行者”仿人机器人41.2.2 BHR-01仿人机器人52 拟人步行机器人本体结构设计分析62.1 确定基本技术参数62.2 拟人步行机器人的结构分析62.3拟人步行机器人的自由度配置92.4 驱动方式的选择和舵机工作原理112.4.1 驱动方式的选择112.4.2 舵机的工作原理123 拟人步行机器人图133.1 总体结构三维图133.2 臂部结构三维153.3 部分零件三维图15总 结18参考文献19致 谢2019金陵科技学院学士学位论文 摘要拟人步行机器人的设计摘 要机器人属于机电一体化系列产品之一，拟人步行机器人已经成为当今科学家专家们的研究重要对象。拟人步行机器人的设计研究深入到各个领域，比如机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，机器人的发展同时也促成了这些学科的发展。本文对一种使用在拟人步行机器人结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机器人模型进行分析，估算各关节所需转矩和功率，完成鸵机的选型。关键词：机械臂，结构设计，拟人步行机器人，鸵机金陵科技学院学士学位论文 AbstractAnthropomorphic Walking Robot DesignAbstractRobot is a typical mechatronic products, anthropomorphic robot walking robot is a hot research field. Anthropomorphic walking robot requires a combination of mechanical, electronic, information theory, artificial intelligence, biology and computer knowledge, and many other disciplines, while its own development but also promote the development of these disciplines.This paper, an anthropomorphic walking robot for use in structural design, and complete drawing and part drawing general assembly drawings. Requirements for the robot model is analyzed to estimate the required torque and power of each joint, complete selection of ostrich machine.Keywords: arm, structural design, anthropomorphic walking robot, ostrich machine.金陵科技学院学士学位论文 1 绪论1 绪论1.1 国外仿人机器人的介绍在机器人，美国是机器人的第一项研究中，但日本后来居上，优良的机械技术和半导体结合起来，在这方面，美国是世界上第一台机器人。目前，80的在日本机器人全世界生产。人形机器的发展始于20世纪60年代末，只有三，四十年本世纪。然而，研究进展迅速人形机器人。许多科学家都参与了这方面的研究已经成为在机器人研究领域中最重要的项目之一。许多国家在国际研究，但每个国家都有其自身的特点：日本倾向于模仿人类的活动，主要是在欧洲，医疗服务，特别是在美国用于军事目的。1.1.1 HODON仿人机器人根据最有影响力的本田人形机器人人形机器人。 1996年，当第二代本田类人机器人原型P2（图1.1A），他的秘密（高度1820毫米，宽度600毫米的机身重量210千克，共出版的成功开发出来后10年30自由度），健身震惊国际机器人。 P2是世界无限制的楼梯往下走的第一个人形机器人。研究P2跳下机器人两足步行推向了高潮，使得本田在这一领域的绝对的世界领先地位。 1997年12月本田（1800毫米高度1600从原来的210公斤毫米减压130千克）发布P3型双足机器人（图1.1B）和P2型相差无几，但重量减轻和高度以及使用新材料镁3。2000年，P2和P3 ASIMO（图1.1C），1200毫米高450毫米的机身宽度问世的缩小版，重物52公斤，有26个自由度，不仅为步行，爬楼梯，各种声音识别，也由摄像机头捕获的图像和预先设计的程序来识别各种手势和身体动作10个不同的面。跑步人形机器人，以最新的技术。一旦在一定的时间段的执行，用他的脚关同时地面期间的机器人。目前，ASIMO的脚从地面到0.08s，新一代50毫米的距离跳投。检查浮动平衡，本田改善四肢和关节体控制和旋转运动腰部的控制的结构，改进的快速流动的控制进行了改进中发挥重要作用3。图1.1 HODON仿人机器人1.1.2 HRP仿人机器人工业技术日本（METI）研究所于2002年在1998年开始研究人形机器人项目，经过五年的项目，应用，HRP（图1.2）机器人系列的开发。的HRP2155厘米身高，体重54千克有32个自由度，特别是62（腿）+62（ARM）2（腰）2（主要）+2（平均）= 32-2 HRP臂具有六个自由度（肩3，第一肘，腕2），和一个较强的工作能力。腰围两个自由度，这使得它可能的上涨后，他的第一个机器人人形下降。两侧连接到大腿悬臂悬垂，从而增加了腿的灵活性，使得两个支路可以外腿之间相对小的碰撞内实现臀部，行走步骤函数模型。图1.2。图1.2 HRP仿人机器人1.1.3 索尼仿人机器人2000年11月，索尼推出了一款仿人机器人SDR-3X娱乐公司（索尼梦机器人-3X），SDR-3X是一种小型人形机器人。规格为高度为500mm，5公斤，共24个自由度的宽度220毫米包重量。的自由度的分布：二，躯干2.4每个臂，每条腿6. SDR 3X七动作（1）最多为15米/分钟向前/向后/向上横行，（2）促进旋转速度（异步传输90度），（3）从仰卧位/杨州（4）单腿站立（也做在一个斜坡上）工艺（5），走在凹凸不平的地面这个动作; （6）打（7）舞。 2003年，SDR机器人SDR-4X SDR 4XII最新型的改进版（如图1.3）出580毫米，宽270毫米机身，重量为7公斤，共有38个自由度。现更名为QRIO。 QRIO不仅能够行走，还可以躺下，站起，多机器人同步舞蹈。作为一个娱乐机器人，可以与他人共同生活，带来的乐趣和享受。 QRIO很快就会上市销售。如图1.3所示。图1.3 索尼仿人机器人1.1.4 韩国仿人机器人KHRKAIST（韩国科学技术院）于2002年1月，在智能机器人的发展，今年八月发展吴君浩教授正式开发，智能机器人韩国KHR-1的首体，并于2003年1月运行khr- 1。然后身体（图1.4左）十二月KHR-2开发，只能机器人在2004年8月执行shutdown线。 KHR-1 1200毫米高，体重48公斤，共21个自由度，下部构件12，臂8，腰部。 KHR-2 1200mm高度，秤砣54公斤，有41个自由度，其蔓延：前六，八臂，手和腿14 12. 2004年12月22日，韩国科学技术院已成功开发出新型智能机器人“HUBO”，新的智能机器人高度1.250毫米，体重宣布300 mm的前55千克类型，可以运行识别和语音1.2公里，距离眼睛能转动的一个小时，合成，并具有良好的功能视觉。 41连接器，轻轻打开五指分开的活动，与人握手，“石头，剪子，布”游戏，会跳布鲁斯舞。图1.4 KHR-2和Hubo仿人机器人1.2 国内仿人机器人的研究中国在“六五”计划，以解决机器人列国家重大研究计划的内容，拨巨款在全国第一个机器人的研究示范项目的沉阳，展开了全面的理论和基本组件机器人基地。在过去的十年中，已经开发了教学和演奏治疗，点焊，弧焊的类型，生产喷涂，装配工业机器人和水下作业，军事和特种机器人的完整范围。此时，教学和机器人技术的类型的播放已经变得成熟，以及促进在植物中使用的。长春第一辆车的作品，自己的油漆生产线操作机器人东风汽车工厂。国家发展计划863高科技始于1986年3月，被列入研究，智能机器人内容的开发。现在，我们必须加快生产和应用，与中国国情相结合，生产出结构简单，成本低，实用机器人和特种机器人。这项研究还支持国家人形机器人863和自然科学基金项目时，连续多年，如国防科技大学，哈尔滨工业大学，北京理工大学，清华大学，上海交通大学，理工大学和永久的一部分中国已建立了一个原型人形机器人开始4。1.2.1 “先行者”仿人机器人在中国，国防，科学技术是机器人的第一发展。科技部和国防科技大学于1988年研制成功的联合计划6英尺，1990年，1210，系统空间公共关节机器人，人类行走的基本任务开发的。2000年11月30日，先进的机器人在国防科技大学研制成功。 “先锋”的高度140厘米，体重20公斤，上肢和下肢模仿简化，旋转15度，可以是在地面上。向前，向后，向左，右，左，右移动;手臂旋转头可以左右旋转的权利，可以证明所有的目光闪烁。和某些语言技能;动态频率步骤2秒散步迅速在小的偏差，在一个不确定的环境中运行。在机械结构，控制系统，规划和协调运动控制的整体结构提出了一些进展。但“先锋”的机器人的原型，在交通，特别是人的肢体语言的类似要求。如图1所示。图1.5 “先行者”仿人机器人1.2.2 BHR-01仿人机器人目前的结果是一个新的发展，成功的在2002年12月，北京工业学院，我们的第一个真正的人形机器人BHR01中，“惠童”一个中国名字。身高158厘米和BHR 01，体重76公斤，33度，特别是62（的）72（ARM）+（工具）+（22）+（BHR）33。- 01可以模仿。前进，后退，边，角，上楼梯，太极，整个行动。与视觉、语音对话、力量、平衡等；1英里每小时的步伐走路，33厘米；此外，空载运行。根据自己的高度平衡，实现稳定的步行道不明。太极拳，BHR - 01的部署，这些特点研制成功，标志着我国已经有机器人机构、控制、传感器、电源，在一个高度集成的技术，如图1.6所示。 图1.6 BHR仿人机器人金陵科技学院学士学位论文 2 拟人步行机器人本体结构设计分析2 拟人步行机器人本体结构设计分析2.1 确定基本技术参数为实现全面自由的制度空间位置的19，可以结合不同的体育项目，根据本课题的设计可以为以下五种方案：这是一个圆柱状的旋转运动通过两个移动，共有三个自由运动，工作空间图形是圆柱形的。类型和协同工作的身体条件在同一空间，体积小，而大的运动。（b）直角坐标直角坐标系下的工业机器人的运动，是由三个正交的空间组成的，图形是一种梁在轴向位移轴距离，可直接读出，简单，方便的位置、姿态规划，定位精度。一个简单的身体结构，但空间的体积和灵活性较差。（c）协调型球和极性，包括两个旋转和直线运动，即旋转，俯仰和伸展运动，空间的一个球，可以上下移动和地面运动可以爬行或工作相对较低；结构紧凑，大尺寸的特征空间，但结构复杂。D。也被称为综合协调，机器人的上肢前臂前三个关节，其中以共同的、普遍的支柱和规模，这些机器人臂之间形成后，肩、臂和小臂之间形成的大臂肘，回臂和小臂开口。与波的特征。规模较大的灵活性，工作场所，通用性强，可以通过一个对象的把握。E面有两个共同关节；两个联合检查之前和之后，从左到右，共同执行移动是移动的，空间的横截面的转动轨迹图形，矩形，高移动连接长度，共同形成的两个角决策的截面尺寸的大小，形状，在一个方向的刚度较大的灵活性，在垂直方向。很简单，动作灵活，用于装配组件，特别是小规格的会议。超过五个方案，方案不能完全实现所需的行动方案；第二，复杂结构的方案，三种方案；五不到这个问题的基础上，采取行动。研究的四个方案：决定考虑机器人。这些节目的小空间，空间，动作灵活，加工精度。为了深入研究所奉献的机器人，从而实现目标函数的机构运行，必须深入认识和理解。2.2 拟人步行机器人的结构分析其他人模仿短机器人的人类，再加上一共有52对上下肢，双下肢62，在后面的112，胸52，8从腰部，颈部16，比头部的肌肉25个。按目前的发展在科学判断，有400双重作用来控制推广多变量系统是不可能的，因此，在步行机，人们只考虑基本功能的运动的设计。例如，只有平面或具有屏障15的已知周期。郑元方博士仿生学角度出发做了全面检查人形双腿配置自由度机械手，关节力矩短仿人机器人的配置最低标准的条件下生产。他认为，髋关节和踝关节的两个自由度，在不平的地面上，臀部和反向自由足机器人，你可以改变行程，踝关节和一定程度的自由旋转的方向可以使表面凹凸不平在你的脚下的土地，一个机器人销72个自由度（3髋，膝，1,3脚踝）。但现在，一个机器人或机器人只能在运行规则，所以在不同的机构有选择的自由度（62髋关节，膝关节，3，1，2），如：大学“击中三大防御先锋”因此，本田和特别提款权（SDR）和索尼公司可利欧一起。机械结构和机器人的控制62个自由度是非常复杂的。调查的结论，根据目标，至少对于设计自由度，在过去40年中，其它的目的的原则，有很多人有不同程度的机器人的自由度，根据工艺稳定性，机器人它们被分为三类：（1）本机器人静态机器人，COM（中心的支持一直在哈尔滨工程大学（大量）多边形内部的支持和支撑腿的脚的轮廓，支持两个脚的边缘包围多边形），所以只是默默的走着。（2）动态的机器人，机器人依靠，只有确保ZMP（零Momeni一直在支持中心）的多边形，从而实现静态和动态步态。（3）完全动态的机器人，它的踝关节上没有驱动，基本无踝关节。因此，在支持多边形的内部支持减少到一个点上，以减少支撑线，所以这类机器人的静态平衡，可以实现动态行走。然后，根据自由至少能够实现类似人行走机器人多个参考模型，行走的人形机器人的功能结构的原理。要计算自由度，我们采用了以下原则：因为机器人一端固定在机器人单腿支撑结构开放，自由连锁。机器人而腿关闭冗余自由度的链结构分析。的自由度的数目，至少一个人行走机器人只有一个自由度，如图2.1。图2.1这些机器人不干直接源于两双腿并拢。这种类型的机器人的，在理论上，自由的只有一个度，事实上，介入，以防止摆动腿和地板，腿必须是可伸缩的。两个平移自由度，机器人实际上三个自由度。它的运动学模型是像两只脚的圆运动的径向平面平，侧向运动。在腿上，没有冗余自由度。此行走人形机器人不能保持静平衡是一个完全动态的机器人，当时只有靠重力，可以去的山坡上。 图2.1 一个自由度的拟人步行机器人图2.2是一个四自由度机器人简图。这种机器人结构，是由两条腿和一个躯干组成的。这个机器人的模型飞机，没有横向移动，以避免对倾销的定义，两个脚，腿上的径向垂直的平面。的方向上的表面的运动方案。在五个离合器（包括船体和结构变化的两个腿）和四个自由度的机器人。这个机器人属动态型的，可以在水平面内直线走了几步，然后双腿，因为有一个很大的影响。图2.2 四个自由度的拟人步行机器人这是一个图2.3八度的机器人。图2.3显示了人形机器人行走八度的自由。这些包括躯干和两条腿，臀部和膝盖关节是最高的自由和踝度横向转动自由度由报头和一个自由度。倒立摆模型作为刚性脚踝从侧缝自由的只有一个程度的横向移动，使外侧平衡。包括7连杆6，并在运动的径向方向上的关节。该型机器人的行走在平坦的山坡上和地板上，上下楼梯。但因为只有一个踝关节的侧面，以使共同驱动马达的性能方面，并且需要控制的更大的精确度，往往转储输出侧。图2.3 八个自由度的拟人步行机器人该机器人是在图2.4示出的真正的自由机器人12，这三个自由度漫游器髋关节和膝关节有一定的自由度，只有两个度。运动的表面，包括五道杠，四自由度，包括在酒吧土壤运动和76度。由于髋关节周围的垂直轴自由转动，因此，这些机器人可以弯曲期间。六个这样的机器人，这些机器人的冗余，是一个动态的机器人，可以在一般的水平地面（塑料瓦，地面或草原）和斜坡走也可以走楼梯，旋转和这些机器人可以很容易的。在手臂和脖子上更普遍的接受。图2.4 具有十二个自由度的拟人步行机器人从上面的分析我们可以看出，这类机器人是从完全动态机器人到动态机器人。大多数人在脚支撑期可作为重心脚到另一只脚，但相对的，在某些时期，有很多问题，无论机器人结构的腿，在巨大的冲击，因此不保证不平衡在膝关节，特别是机器人。2.3拟人步行机器人的自由度配置总之，我们设计了称为XW（XW机器人机械手），或脚模式，在图2.6中普通的结构清除所示的结构特征。该机构可以在地面行走，边坡等直接与电源驱动，所以不仅结构紧凑，精度与大量增加的最大的角落，如果发动机的控制规律，并对控制系统中的应用。图2.6 双足步行机器人模型图2.6经过三次自由人，肩膀和一般自由，无论两自由度旋转。肘部和自由，脉冲的自由。自由之前只有两个自由度，自由只是一个膝，髋模拟的三个垂直要求彼此的行为，而是自由的在机器人前面的程度可以由没有。考虑。如表2.1。表2.1 机器人关节编号“两条腿”走路。其中一个在稳定性和灵活性的内在动力足站立不稳的主要问题，你可以步行到模仿的动作，机器人的设计和规划是非常重要的。在设计时必须考虑的机器人关节力矩的问题的一个主要的限制机构的刚度，铅的腿，如果税会导致损坏的机器人重量栏之间的连接材料，操作简便，维修方便等优点。等。基于仿生学原理，设计长度比四肢和人类肢体的长度，以提高机器人的稳定性是更大的模型。为了简化动力计算和运动和髋，踝啮合双缝结构，削弱和非线性的，并能适应的解离飞机的水平运动。材质，重量轻，刚性的选择原则。为韧性断裂铝，重量，材料主要原料的机器人。2.4 驱动方式的选择和舵机工作原理2.4.1 驱动方式的选择驱动机构的联合运动的推动力量。目前，特别是气动、液压、伺服电机驱动，两条腿走路。人的作用相当于肌肉中，当连杆和关节的机器人提出了骨头，然后开车在肌肉、移动或改变轮胎通过机器人的构型。必须有加速或减速税足够的流量。同时，驾驶员必须准确，灵敏且易于光，经济性，操作和维护。现在已经有很多驱动器，常用的有如下：（1）电机的转向，电机，电机直接；（2）液压传动；（3）驱动程序；（4）形状记忆合金； （5）超磁致伸缩驱动器。刚度和液压驱动活塞精密一起做。刚性固定的活塞和汽缸油，促进气缸活塞的内部压力的调节结束时，液压缸的另一端可以控制活塞油的移动量。早在大型工业机器人，液压系统的广泛应用，大重量的转矩、功率高、稳定可靠、响应速度快、力量、速度、驱动自动控制等；在工业机器人广泛用于大规模，液压，重扭矩，高功率，稳定和可靠，快速反应，强度，速度，驱动器和在开始自动控制，但该方法的成本高，重量和复杂性可倾倒甚至爆炸，VA和由于其固有的脚大，缺点不可行驶。气动，成本低，控制简单。气动装置作品和液压系统的压缩空气的供应时，气缸和工程大学哈尔滨手动控制阀或电磁的线性或旋转运动。精密阀门要求不高气动液压元件，快速控制，无污染，但由于位置很难控制，只能免费使用（1/2关节限制，定义为各种可能的联合执行类型），在一个简单的操作，运输和稳定性。除了需要压缩空气，水，液压与气动驱动更大的能量是不可能实现的，很难直接应用到双足机器人系统的行为。机器人各关节的旋转。出现在电脑前，主要的问题是低成本电脑来控制大量的旋转，因此，最好的线路单元时。今天的成本，电机和控制显著减少，有效利用晶体管构成，可以驱动的强大动力。价格越来越便宜的微型计算机，总成本的比例大大降低了计算机机器人，甚至在每个自由或微处理器关节。根据以上分析，可以得出结论，廉价的电机驱动，精确且易于管理，可靠，易于使用，机器人是比较常见的。直接由发动机，一直是记忆形成尚处于研究开发阶段，在不久的将来，这将是有帮助的。步行两条腿。直接驱动。转向系统是运动中的核电厂的应用模式中，信号是调制信号的脉冲宽度，所以很容易用数字系统的标准接口。虽然可以使用的数字设备的信号来控制，如PLC安装，SCM，转向系统，体积小，输出扭矩，稳定，控制简单，转向齿轮箱，以便广泛用于该领域机器人。2.4.2 舵机的工作原理机器人的电源是研究对象划船机，机器人控制系统，管理和控制系统有一个栅栏清华知识管理是一个有效的玉驾驶员座椅，广角需要改变时，维护控制，原理划船机的工作是：从信号控制马达电路，齿轮传动轴系列，车轮减速度输出接收的信号。输出轴和连接到旋转电位器的位置反馈控制电路和一个信号到控制室节气门位置的电位器，并根据该决定和旋转速度以停止。片材接收的接收信号的调制路径，只留下激励。这是一个内部参考，为期20，参考信号宽度为1.5ms，用于与电位器输出接收DC电压。最后，在马达片的正面和负面的结果之间的张力，是相反的决定。读取电机，齿轮，使级联电压你，0，马达停止旋转，其结构如下。最后，之间的电压积极的和消极的结果，在电机芯片，决定是相反的。（1）发动机。（2）减速器：降低高速度，获得的扭矩。（3）主轴系统：提供你的反馈。（4）电子控制板： 金陵科技学院学士学位论文 3 拟人步行机器人图3 拟人步行机器人图3.1 总体结构三维图拟人步行机器人由42个铝合金材质的零件，19台舵机，145个螺母螺栓，若干导线，和AVR控制板等组成，理论高约385mm，宽约242mm。自由度，在最广泛的意义上说，是在一个特定的方向转动或移动。这是一个重要的机器人性能参数、转向连接。通常伺服多少自由度的数量。通过设计机器人的机械结构，在顾及到机器人类似于人类。建立的每个相互自由类似于动作来完成。头是旋转自由度的自由的只有一个程度。肩关节三个自由度，并提前度侧无论旋转自由度。两个自由度，自由的在肘部和脉自由度。调节踝关节有两个自由度，向前和自由度侧：膝盖只是一个自由前进，髋关节，以模拟人类行为髋理论需要三个正交的自由，但只有当也不是正交度机器人前进，直边考虑。模型和图3.1，3.2和3.3所示的那种。(a) 拟人步行机器人正面三维图 图3.1 拟人步行机器人正面图3.2 拟人步行机器人反面图3.3 拟人步行机器人侧面3.2 臂部结构三维一个机器人臂包括六个部分，两个和理论的线程数，约195毫米，50毫米高。顶部具有6个自由度，一定程度的三个自由度是肩和肘。二自由度控制臂前肩和旋转后，和摆动，手肘，自由度控制上下。初始角度之前安装舵机90，这样的摆动间的上端。致动器的最大角度为180。当设置为90安装角度与配件不会释放干扰可以完成简单的摆臂和左手臂动作兼容。参见图3.4。(a) 拟人步行机器人臂部三维图3.3 部分零件三维图“辉盛”MG945舵机。如图3.5所示。图3.5 舵机这些铝部件，长度55，50毫米毫米的宽度。主要用于连接两个两个孔来连接转向箱型截面图3.7。关于连接轴孔，其特征在于，其中用于连接齿轮连接三个孔，两个轴孔。如图3.6。(a) 拟人步行机器人臂部零件三维图 图3.6 臂部零件专业的铝合金尺寸20毫米和32毫米这部分。如图3.7.het主要通过转向器，如图3.7（b）在由螺栓固定在元件4。然后通过上部和两个螺栓图3.7两个连接臂组成，研究最多的是。(a) 拟人步行机器人臂部零件三维图图3.7 臂部零件图手部零件如图3.8所示。图3.8 手金陵科技学院学士学位论文 总结总 结我们的机器人的研究和应用起步较晚，但随着国内外机器人，社会需求的增加和技术的进步，机器人是一个快速发展的各种小批量，生产和提高产品质量和生产效率和生产的需要，是促进发展的一个直接焊接。由于廉价的机器人，简单的工作，机器人焊接。问题是在后台。这个问题就是在这个背景下，这是一个重要的研究课题。本文的主要内容如下：总体设计和详细设计的机器人腰关节.机器人必须有一个简单的，简单的原则，等等。为了这个目的，六度的机器人结构包括旋转体部分的自由的设计，手臂，手腕。 6百倍。直流电动机驱动六个选择。与第一齿轮传动精度两级位置组合；其他五个共同的齿轮和齿轮传动的结构，充分利用大型武器和轻武器的空间，结构紧凑。金陵科技学院学士学位论文 参考文献参考文献1 汪恺. 机械设计标准应用手册M. 机械工业出版社. 1997.8.2 成大先. 机械设计手册M. 化学工业出版社 2002.1.3 徐灏. 机械设计手册M. 北京：机械工业出版社 2002.4 徐锦康. 机械设计M .机械工业出版社 2001.5 殷际英,何广平.机器人M. 北京:化学工业出版社 2003.6 周伯英. 工业机器人设计M. 北京：机械工业出版社 1995.7 陈秀宁,施高义.机械设计课程设计M.浙江大学出版社 1995.8.8 王宗荣.工程图学M.机械工业出版社 2001.9.9 费仁元,张慧慧.机器人设计和分析M.北京工业大学出版社 1998.9.10 龚振邦.机器人机械设计M.北京:电子工业出版社 1995.11.11 吴相宪,王正为,黄玉堂.实用机械设计手册M.中国矿业大学出版社 1993.5.12 庞启淮.小功率电动机应用技术手册M.机械工业出版社.13 马香峰.工业机器人的操作机设计M.冶金工业出版社.金陵科技学院学士学位论文 致谢致 谢本课题是在导师的关怀与指导，实现XX。在三个月的学习和生活中的学习、研究、指导老师，我的耐心和关怀，并提出宝贵的意见。他的老师，我不但学到了科学研究的方法也很多，但它的真相。在本文中，且在项目的最后教官XX，老师给了我很大的帮助，不仅是对我在给定的时间刻度来完成，我也学到了很多有益的经验。在这里，我衷心感谢高老师。我也想四年学习我的老师的了解，以及曾经帮助我的同学。经过几个月的工作，毕业已接近尾声。由于缺乏实践经验，这样的设计难免考虑不周的地方。没有教师和辅助人员的这一组中的指导，可能不会是设计为成功完成。由于开放性的问题老师小心地管理设计的每一个环节，从查找数据已被有关更改的具体方案，教师必须提出宝贵意见，让我受益匪浅。此外，老师会交流科学性，准确性和伟大的专业知识，但我学习。再次表示衷心的感谢，本组教师和学生！感恩导演和老师帮我！这是辛苦的付出，一旦你有我今天积累的知识。最后，感谢人民生活在父母的照顾，我的人生道路上，她总是做每一项成就。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告设计(论文)题目： 拟人步行机器人的设计 学生姓名： 学号： 专业： 所在学院： 指导教师： 职称： 年 月 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5.开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字的文献综述： 1.1 引言什么是机器人呢?在国际上，关于机器人的定义很多，出发点各不相同，有的强调工业机器人特征，有的侧重于智能机器人。美国机器人协会认为“机器人是一种用于移动各种材料、零件的工具或专用装置；是通过程序动作来执行各种任务，并具有编程能力的多功能操作机”，显然该定义指的是工业机器人，国际标准化组织(ISO)也有类似的定义。日本工业机器人协会(JIRA)定义机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的且能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。有些定义直接把机器人分为工业机器人和智能机器人两种情况来解释，认为工业机器人是“一种能够执行与人的上肢(手和臂)类似动作的多功能机器”，智能机器人是“一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器”。我国的蒋新松院士曾建议把机器人定义为“一种拟人功能的机械电子装置”。尽管定义各不相同，但有共同之处，即认为机器人应具有下列特征:（1）像人或人的上肢，并能模仿人的动作；（2）具有智力或感觉与识别能力； （3）是人造的机械或机械电子装置。当然，随着机器人的进化和其智能的发展，这些定义很难涵盖其本质，有必要修改1。1.2 机器人的发展及技术1.2.1 机器人的发展20世纪40年代，伴随着遥控操纵器和数控制造技术的出现，关于机器人技术的研究开始出现。60年代美国的 Consolidatedcontry公司研制出第一台机器人样机，并成立了Unimation公司，定型生产了Unimate机器人。20世纪70年代以来，工业机器人产业蓬勃兴起，机器人技术逐渐发展为专门学科。1970年，第一次国际机器人会议在美国举行。经过几十年的发展，数百种不同结构、不同控制系统、不同用途的机器人已进入了实用化阶段。目前，尽管关于机器人的定义还未统一，但一般认为机器人的发展按照从低级到高级经历了三代。第一代机器人，主要指只能以“示教一再现”方式工作的机器人，其只能依靠人们给定的程序，重复进行各种操作。目前的各类工业机器人大都属于第一代机器人。第二代机器人是具有一定传感器反馈功能的机器人，其能获取作业环境、操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，机器人按照己编好的程序做出一定推理，对动作进行反馈控制，表现出低级的智能。当前，对第二代机器人的研究着重于实际应用与普及推广上。第三代机器人是指具有环境感知能力，并能做出自主决策的自治机器人。它具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维，判断决策，在作业环境中可独立行动。第三代机器人又称为智能机器人，并己成为机器人学科的研究重点，但目前还处于实验室探索阶段。机器人技术己成为当前科技研究和应用的焦点与重心，并逐渐在工农业生产和国防建设等方面发挥巨大作用。可以预见到，机器人将在21世纪人类社会生产和生活中扮演更加重要的角色。1.2.2 机器人技术机器人学是一门发展迅速的且具有高度综合性的前沿学科，该学科涉及领域广泛，集中了机械工程、电气与电子工程、计算机工程、自动控制工程、生物科学以及人工智能等多种学科的最新科研成果，代表了机电一体化的最新成就。机器人充分体现了人和机器的各自特长，它比传统机器具有更大的灵活性和更广泛的应用范围。机器人的出现和应用是人类生产和社会进步的需要，是科学技术发展和生产工具进化的必然。目前，机器人及其自动化成套装备己成为国内外备受重视的高新技术应用领域，与此同时它正以惊人的速度向海洋、航空、航天、军事、农业、服务、娱乐等各个领域渗透。目前，虽然机器人的能力还是非常有限的，但是它正在迅速发展。随着各学科的发展和社会需要的发展，机器人技术出现了许多新的发展方向和趋势，如网络机器人技术、虚拟机器人技术、协作机器人技术、微型机器人技术和双足步行机器人技术等。人们普遍认为，机器人技术将成为紧随计算机技术及网络技术之后的又一次重大的技术革命，它很可能将世界推向科学技术的新时代2。1.3 双足机器人的优点及国内外研究概况1.3.1 双足步行机器人的优点机器人是现代科学技术发展的必然产物，因为人们总是设法让机器来代替人的繁重工作，从而发明了各种各样的机器。机器的发展和其它事物一样，遵循着由低级到高级的发展规律，机器发展的最高形式必然是机器人。而机器人发展的最高目标是制造出像人一样可以行走和作业的机器人，也就是拟人机器人。因为它具有良好的环境适应性，并且这种优秀品质在高低不平的路面上以及具有障碍物的空间里更加突出，所以与之相关的问题己经成为研究热点。拟人机器人的研制工作开始于20世纪60年代，短短的几十年时间内，其研制工作进展迅速。步行机器人的研制工作是其中一项重要内容。目前，机器人的移动方式主要包括轮式、履带式、爬行式、蠕动式以及步行等方式。对轮式和履带式移动机器人的研究主要集中在自主运动控制上，如避障路径规划等。这两种机器人过分依赖于周围环境，应用范围受限。爬行和蠕动式机器人主要用于管道作业，具有良好的静动态稳定性，但速度较低。常见的步行机器人有双足、四足和六足等情况。自然界事实、仿生学以及力学分析表明:在具有许多优点的步行机器人中，双足步行机器人因其体积相对较小，对非结构性环境具有较好的适应性，避障能力强，移动盲区很小等优良的移动品质，格外引人注目。首先，对于支撑路面，双足步行机器人的要求很低，理论上只需要分散的、孤立的支撑点，就可以通过机器人自行选择最佳的支撑点，获得最佳的移动性能。而轮式移动机器人通常要求连续的、硬质的支撑路面，对于恶劣的支撑路面，它只能被动的适应。其次，在存在障碍物的情况下，双足步行机器人能够跨越与自身腿长相当的障碍物，甚至跳越障碍，而轮式移动机器人仅能滚越尺寸小于轮子半径的障碍物。机器人力学计算表明，足式步行机器人的能耗通常低于轮式和履带式7。1.3.2 双足步行机器人的步行特点及研究意义世界著名机器人专家，日本早稻田大学的加藤一郎教授曾经指出“机器人应当具有的最大的特征之一是步行功能”。一般说来，机器人的步行方式有两种，即静态步行与动态步行。静态步行是指低速步行，不考虑惯性力，机器人在行走过程中只需要满足静力平衡条件，即重心要始终保持在支撑脚区域内:动态步行与之不同，必须考虑惯性力的影响，行走过程中要满足动态平衡，即控制系统的零力矩点(zMP)始终在支撑脚的稳定区域内。动态步行具有速度快效率高等优点。静态步行可以看作动态步行的特例。和轮式、履带式、爬行式、蠕动式等机器人相比，双足步行机器人在具有上述难以取代的优越性的同时，也存在很多的技术难关，稳定步行和高速运动都困难的。双足步行机器人系统存在着高阶、强耦合、多变量及非线性等特性，这些特性使得双足步行机器人的运动学和动力学的精确求解非常困难，而且也没有十分理想的理论或方法来求解逆运动学和动力学解析解，只有外加一些限制条件，如能量消耗最小，峰值力矩最小来求解运动学和动力学的近似解，这往往导致了机器人的规划运动与实际运动有较大的出入。所以，迄今为止双足步行机器人还是以“静步行”为主，特点是步速较低、步幅较小，其运动性能与人类相比还相距甚远。由于步行机器人的发展受到机构学、材料学、计算机技术、控制技术、微电子技术、通讯技术、传感技术、人工智能、数学方法、仿生学等学科发展程度的制约，还处于实验室研制阶段，距离真正意义上的拟人机器人还有相当的距离10。在这一领域内还有许多的问题等待我们去解决。双足步行是生物界最难的动作，它的完美实现必然要求机器人在结构设计方面产生巨大的变革和创新，从而有力地推动相关学科的发展。同时，双足步行机器人具有多关节、多驱动、多传感器，而且具有冗余自由度，这给控制研究带来很大困难，也相应的给各种控制策略和优化方法提供了理想的试验平台，因此，对双足步行机器人的研究具有很高的理论价值，引起国内外无数专家学者的瞩目4。为了促进机器人技术在我国的发展，全国各地尤其是部分高校举办了各种类型的机器人大赛。中国机器人大赛是由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会和科技部高技术研究发展中心主办的一个全国性的赛事。其中最为引人瞩目的舞蹈机器人项目就是为了促进双足步行机器人的发展而设立的。由于步行机器人的实现目前还存在很多技术难题，前几届由中国科技大学主办的舞蹈机器人大赛基本上是以轮式机器人为主，还没有出现步行机器人参赛。由此可见，双足步行机器人的发展还有一段很长的路要走。研制双足步行机器人的一项重要内容就是步态规划。所谓的步态，是指在步行过程中，步行本体的身体各部位在时序和空间上的一种协调关系;步态规划就是给出机器人各关节位置与时间的关系，是双足步行机器人研制中的一项关键技术，也是难点之一。步态规划的好坏将直接影响到双足步行机器人的行走稳定性、美观性以及各关节所需驱动力矩的大小等多个方面，已经成为双足步行机器人领域的研究热点。基于上述原因，本课题拟进行双足步行机器人的步态规划研究，研制具有高度稳定性的双足步行机器人平台，为进一步的拟人机器人研制奠定基础。1.3.3 国外研究概况拟人机器人的研究是一个很诱人、难度很大的研究课题。关于这方面的研究日本走在了世界的前列。早稻田大学理工学部1973年建立了“人格化机器人”研究室，曾开发出不少拟人机器人系统。例如会演奏钢琴的机器人、双足步行机器人以及电动假肢等。该研究室的带头人高西淳夫教授说:“人格化机器人的一个很大特征就是它具有与人类相近的结构。机器人与人类的共存是我们研究开发的课题之一”。当今世界，有“机器人王国”之称的日本在双足步行机器人研究领域处于绝对领先地位，具有代表性的研究机构有加藤实验室、日本早稻田大学、日本东京大学、日本东京理工学院、日本机械学院、松下电工、本田公司和索尼公司等。日本早稻田大学的加藤一郎教授于1968年率先展开了双足步行机器人的研制工作，并先后研制出场系列样机若干年研制出P-1平面自由度步行机器人，该机器人具有六个自由度，每条腿有骼、膝、踩三个关节；关节处使用人造橡胶肌肉，通过充气、排气引起肌肉收缩，肌肉的收缩牵引关节转动从而实现步行。1971年，研制出WAP-3型双足机器人，仍采用人工肌肉，具有11个自由度，能在平地、斜坡和阶梯上行走。该机器人重130kg高0.9m，实现步幅15cm，每步455的静态步行；同年又研制出WL-5双足步行机器人，该机器人采用液压驱动，具有11个自由度，下肢作三维运动，上躯体左右摆动以实现双足机器人重心的左右移动。1973年，在WAP-5的基础上配置机械手及人工视觉、听觉等装置组成自主式WAROT-1。1980年，推出WL-9DR(Dynam Refined)双足机器人，该机器人采用预先设计步行方式的程序控制方法，通过对步行运动的分析及重复实验设计步态轨迹，用设计出的步态控制机器人的步行运动，该机器人采用了以单脚支撑期为静态，双脚切换期为动态的准动态步行方案，实现了步幅45cm，每步95的准动态步行。1984年，研制出采用踝关节力矩控制的WL-10DR双足机器人，增加了踝关节力矩控制，将一个步行周期分为单脚支撑期和转换期。1986年，又成功研制了wL- 12(R)双足机器人，该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动，实现了步行周期23秒，步幅30cm的平地动态步行。代表双足步行机器人和拟人机器人研究最高水平的是本田公司和索尼公司。本田公司从1986年至今已经推出了Pl，PZ，P3系列机器人，在PZ和P3中，使用了大量的传感器：陀螺仪(测定上体偏转的角度和角速度)、重力传感器、六维力/力矩传感器和视觉传感器等，利用这些传感器感受机器人的当前状态和外界环境的变化，并基于这些传感器对下肢各关节的运动做出调整，实现动态步行。并且于2000年11月20日，推出了新型双足步行机器人，实现了与人一样自然行走的新姿态控制技术，自律连续移动技术以及可顺畅地与人同步动作的技术等，使其更容易适应人类的生活空间，通过提高双脚步行技术使其更接近人类的步行方式。双脚步行技术方面采用了新开发的技术,双脚步行技术的基础上组合了新的“预测运动控制功能”，它可以实时预测以后的动作，并且据此事先移动重心来改变步调。以往由于不能进行“预测运动控制”，当从直行改为转弯时，必须先停止直行动作，然后才可以转弯。索尼公司于2000年11月21日推出了人形娱乐型机器人SDR-3X(Sony DreamRobot一3x)。SDR一3X：头部2个、躯干2个、手臂 42个、下肢和足部62个，共计24个自由度。2001年7月，川田工业公司的航空机械业务部开发出了研究用类人型双足步行机器人。该机器人身高146.8cm，体重55kg，关节自由度全身合计32个。通过使用具有摇杆(Joystick)的操作部件，可以令该机器人向任何方向自由步行。该产品在脚趾处安装有关节，从而提高了步行的速度，并且能够爬上最高阶差为25cm的楼梯。2002年6月12日，机器人世界杯国际委员会宣布将从2002年6月20日起在日本的福冈与韩国的釜山举行机器人世界杯大赛。从该届起，将增设双足步行机器人的足球赛事。这标志着机器人选手参加的世界杯又向人类走近了一步。该大赛的目标是“在2050年之前，制造出能够战胜当时世界冠军队的自律型机器人队伍”，这一梦想将由双足步行机器人来实现。2005年1月12日，由日本产业技术综合研究所的比留川博等人开发出一台取名“H-2”拟人机器人亮相东京。该机器人身高154cm，体重 58kg。研究人员先请民间艺术家跳舞，用特殊摄像机拍摄后将画面输入电脑，并对手、脚、头、腰等32个部位的动作进行解析，然后把有关解析数据输入给机器人，最后利用这些数据来控制机器人手的动作和脚步等，使“HRP-2”可以和人一样动作连贯,翩翩起舞。除了日本之外，美国、英国、法国等也对步行机器人做了大量的基础理论研究和样机研制工作，并取得一定成就。美籍华人郑元芳博士是美国双足步行机器人研究者中一位非常杰出的人物。他基于神经网络研制出两台双足步行机器人，分别命名为SD-1和SD-2，SD-1具有4个自由度，SD-2具有8个自由度，其中SD-2是美国第一台真正类人的双足步行机器人。他利用SDR-2于 1986年实现了平地上的前进、后退以及左、右侧行；1987年，又成功地实现了动态步行。1971年至1986年间，英国牛津大学的Witt等人制造并完善了一个双足步行机器人，该机器人在平地上行走良好，步速达0.23m/s。前面所述的研究主要是关于主动式步行机器人(靠关节电机驱动)。加拿大的dMcGeer主要研究被动式双足步行机器人，即在无任何外界输入的情况下，靠重力和惯性力实现步行运动。1989年，他建立了平面型的双足步行机构，两腿为直杆机构，没有膝关节，每条腿上各有一个小电机来控制腿的伸缩，无任何主动控制和能量供给，放在斜坡上，可依靠重力实现动态步行。目前，主动和被动式双足步行机器人在研究上很少互相借鉴。1.3.4 国内研究概况国内双足步行机器人的研制工作起步较晚，我国是从20世纪80年代开始双足步行机器人领域的研究和应用的。1986年，我国开展了“七五”机器人攻关计划，1987年，我国的“863”高技术计划将机器人方面的研究开发列入其中。目前我国从事机器人研究与应用开发的单位主要是高校和有关科研院所等。最初我国进行机器人技术研究的主要目的是跟踪国际先进的机器人技术，随后取得了一定的成就。自1985年以来，相继有几所高校进行了这方面的研究并取得了一定的成果，其中以哈尔滨工业大学和国防科技大学较为成果显著。在自然科学基金和国家“863”计划的支持下，哈尔滨工业大学自1985年开始研制双足步行机器人，迄今为止己经完成三个型号的研制工作。1988年哈工大HIT-I型双足步行机器人问世，HIT-I型双足步行机器人具有10个自由度，重100kg，高1.2m，关节由直流伺服电机驱动，属于静步态行走。HIT-具有12个自由度，该机器人髋关节和腿部结构采用了平行四边形结构。HIT-具有12个自由度，踝关节采用两电机交叉结构，同时实现了两个自由度，腿部结构采用了圆筒形结构。HIT-实现了静步态行和动步态步行，能够完成前/后行、侧行、转弯、上下台阶及上斜坡等动作。1988年春，国防科技大学成功研制出我国第一台平面型六自由度的双足机器人，能够实现前进、后退和上下楼梯；1989年，他们又实现了准动态步行。1990年，进一步实现了实验室环境下的全方位行走；2000年2月30日，国防科技大学在自1986年开始研制的双足步行机器人的基础上，成功研制出我国第一台拟人机器人“先行者”，并通过国家“863”项目专家组验收。与该校1990年成功研制的双足步行机器人相比，其行走频率从过去的6秒每步提高到每秒两步；从只能平地静态步行，到能快速自如地动态步行;从只能在己知环境下步行，到可在小偏差、不确定环境下行走，实现了多项关键技术突破。2003年1月取名为BRH-1的仿人机器人在北京理工大学通过国家“863”项目组的验收。这个机器人身高1.58m，体重76kg，具有32个自由度，每小时能够行走1km，步幅0.33m。