1. 研究目的与意义（文献综述）

机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。本文根据机器人关节的功能特点,驱动方式,应用场合和主要结构等进行了分类;介绍了典型的机器人关节结构形式,对工业机器人和拟人机器人的关节结构进行了较为详细的介绍;随着数字伺服技术等电子技术的发展,机器人关节也在不断发展。机器人关节呈现出大力矩、高精度、反应灵敏、小型化,机电一体化,标准化和模块化等趋势,以适应机器人技术发展的需要。

现有机器人踝关节大都采用串联结构的情况,将球面并联机构用于机器人踝关节设计,为机器人踝关节设计提供新的构型。阐述踝关节的设计思想,采用球面2自由度并联机构作为机器人踝关节的机构原型,由几何关系推导出了该踝关节的位置正反解方程,并结合数学算例进行了验证。根据几何约束条件和装配条件,建立了机器人踝关节机构的尺寸设计空间;利用保角变换理论,将理论工作空间形状变换到平面上表示出来。

2. 研究的基本内容与方案

基于v-rep的机器人踝关节搭建及编程控制,基本内容大致为通过v-rep软件搭建机器人踝关节，并建立其动态模型，编写控制程序，搭建完善的机器人2自由度踝关节仿真平台。

首先了解踝关节的结构和生理特点。踝关节，由胫、腓骨下端的关节面与距骨滑车构成，故又名距骨小腿关节。胫骨的下关节面及内、外踝关节面共同形成的“冂”形的关节窝，容纳距骨滑车（关节头），由于滑车关节面前宽后窄，当足背屈时，较宽的前部进入窝内，关节稳定；但在跖屈时，如走下坡路时滑车较窄的后部进入窝内，踝关节松动且能作侧方运动，此时踝关节容易发生扭伤，其中以内翻损伤最多见，因为外踝比内踝长而低，可阻止距骨过度外翻。了解这些知识对于在v-rep上模拟机器人踝关节有至关重要的意义。

3. 研究计划与安排

2016.3.20.前：上传开题报告；

开题报告上传后，每三周上传一次阶段性成果,2016.6.6.截止上传上传阶段性报告3-4篇；

4. 参考文献（12篇以上）

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