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混联腿足式四足步行机器人的运动学建模与步态规划研究的开题报告
一、选题背景与意义
随着机器人技术的飞速发展，越来越多种类的机器人被广泛应用，其中包括四足步行机器人。四足步行机器人具有稳定性好、通过障碍能力强等优点，因此在军事、医疗、消防等领域有广泛应用。
本文选取混联腿足式四足步行机器人为研究对象，它结合了足式和腿式两种运动方式，具有足式机器人移动自由度高、腿式机器人运动稳定的优点。本文旨在对混联腿足式四足步行机器人的运动学建模和步态规划进行研究，为其运动控制提供参考。
二、文献综述
目前，关于四足步行机器人的运动学建模和步态规划方面的研究已经比较深入。国内外学者发表了大量的研究论文，其中不乏创新性思路和重大突破。
LinZhang等（2019）基于链锁系统的方法对四足步行机器人进行了运动学建模，提出了一种基于四肢位置跟踪的步态规划方法。此外，徐凯等（2018）则提出了一种基于支撑器路径的步态规划方法，该方法可以在不同的步态之间进行平稳转换，实现机器人的行走。
国内学者戴恩琳等（2019）提出了基于几何学方法的步态规划算法，该算法适用于不同机器人的步态规划问题。另外，MatteoCianchetti等（2016）研究了六足机器人的建模和步态规划问题，提出了一种多目标优化算法，可以平衡机器人的速度、稳定性和降噪性能。
三、研究思路和目标
本文主要研究混联腿足式四足步行机器人的运动学建模和步态规划，具体研究思路如下：
1.深入了解混联腿足式四足步行机器人平面界面设计和机构组成，系统学习其运动学知识。
2.基于机器人的运动学知识，采用基本运动学方法，建立混联腿足式四足步行机器人的运动学模型。
3.构建机器人的步态规划模型，分析机器人六足的运动状态，从而提出合理的运动规划方式，并通过仿真实验对规划效果进行验证。
4.建立机器人的运动控制模型，针对机器人不同运动状态下的控制需求，设计控制算法，通过实验对算法的有效性进行验证。
本次研究的目标是通过研究混联腿足式四足步行机器人的运动学建模和步态规划，寻找机器人高效、稳定、灵活的运动方式，为机器人的实际应用提供技术支持。
四、研究内容
本文将从以下三个方面进行研究：
1.混联腿足式四足步行机器人的运动学建模
首先，将机器人分为两个部分，一部分是机械结构部分，包括机械腿和悬挂架；另一部分是电气部分，包括电机、减速器、控制器等。然后，根据机器人的运动学知识，建立其动力学模型。包括避免和解决运动模糊和完成摆臂位置控制。
2.混联腿足式四足步行机器人的步态规划
根据机器人的运动学建模，建立步态规划模型，从而实现机器人的动作控制。通过步态规划，系统地实现机器人的高效控制和准确运动，同时还能识别并避免机器人在运动过程中遇到的障碍。
3.混联腿足式四足步行机器人的运动控制
根据机器人的步态规划模型，设计其运动控制算法，并使用SIMULINK和MATLAB等实验平台进行仿真测试和实现。同时，针对机器人不同运动状态下的控制需求，还将设计实用的运动控制算法。
五、预期结果
通过本次研究，我们将获得以下预期结果：
1.混联腿足式四足步行机器人的运动学模型和步态规划模型。
2.针对机器人的不同运动状态，设计出相应的运动控制算法，并验证其有效性。
3.大量的仿真测试结果和实验结果，进一步证明我们的运动学建模和步态规划是正确和有效的。
通过以上研究成果，我们可以进一步提高混联腿足式四足步行机器人控制的效率和准确度，为其实际应用提供技术保障。