臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要目的是設計以區間第二型模糊控制器為控制系統之二足步行機器人。首先分析機器人的自由度，接著設定二足機器人之機構與各桿件連接方式，分析機構的運動空間，並利用AI馬達中所附加的機構，組合成二足步行機器人，且透過USB介面與AI馬達做通訊溝通與命令控制。
分析並推導各項演算法，規劃二足步行機器人動態步行週期及腰部與足部的軌跡。再由matlab模擬各項演算法，分別模擬第一型模糊控制器與區間第二型模糊控制器的步行性能，證實以區間第二型模糊控制器為控制系統之二足步行機器人具有較高的內部雜訊排除能力與系統穩定度。

誌 謝......i
摘 要......ii
Abstract...iii
圖目錄.....vii
表目錄......xi
第一章、緖論.........1
1.1 文獻回顧......1
1.2研究動機.......4
1.3 研究步驟......5
1.4 論文架構......6
第二章、二足步行機器人機構設計...... 7
2.1 機構設計簡介.................7
2.2 機構元件說明................11
第三章、二足機器人數學模型.........17
3.1 二足機器人模型..............17
3.2 向量解析計算................18
3.2.1各旋轉軸轉換矩陣推導...19
3.3 反運動學方程式..............25
3.3.1 反向運動學推導X、Y座標..26
3.3.2 反向運動學推導..........27
3.3.3 反向運動學推導..........29
3.4 零力矩點理論..................30
3.5 步行軌跡規劃..................36
3.5.1足部跨步距離擺線曲線公式推導....37
3.5.2 足部跨步高度擺線曲線公式推導...39
第四章、模糊邏輯理論.................41
4.1第一型模糊邏輯......... ..... 41
4.1.1明確集合與模糊集合.......42
4.1.2歸屬函數定義.............44
4.1.3 模糊規則庫..............46
4.1.4推論引擎.................46
4.1.5解模糊化法...............46
4.2第二型模糊邏輯.................47
4.3區間二型糢糊邏輯...............53
4.4區間第二型模糊控制器的實現.....54
4.4.1輸入模糊化(fuzzifier).....55
4.4.2 規則庫...................57
4.4.3推論器(inference engine)..59
4.4.4 降階及解模糊化[7]........60
第五章、演算法模擬與實現.............61
5.1模糊控制器步階響應測試比較......61
5.2平坦路面環境下二足機器人行走模擬.63
5.3不平坦路面環境下二足機器人行走模擬..71
第六章、結論與未來研究方向...............78
6.1 研究總結...........................78
6.2 未來研究方向.......................80
參考文獻.................................81

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