人形机器人步态仿生自适应稳定机制研究

模仿人类运动行为一直是人形机器人最重要的研究内容之一，由于对人的运动智能和自我稳定机理还缺乏足够了解，使得人形机器人步态研究中可利用的理论和方法比较有限。本研究是前期小额基金的延续，项目以人为对象，综合运动生物力学、神经生理学、解剖学和机器人学等学科理论和方法，基于人体步态行为信息平台，获取人在典型运动过程中的关节运动学和步态动力学参数信息，研究人体平衡压力中心点（COP）轨迹与运动行为的内在映射关系，从中提取相关行为规则和中央行为模式，探讨人类行走过程中的自我稳定与控制机制。在此基础上，结合人形机器人步态规划ZMP理论和关节惯性参数分布信息，建立基于仿人原理的人形机器人步态规划理论。相关成果将为人形机器人从运动行为上实现仿人提供理论依据。本项研究在医学领域也有重要价值，所设计的人体步态综合测试平台，可为神经生理学家从系统和功能层次上研究人类行为提供测试手段，为相关的疾病诊断服务。