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1 仿生分析
仿人机器人是基于仿生原理，在机械结构和运动过程上模仿人的行为以达到预期性能的机电装置。如图1.1所示，一般地，仿人机器人结构可分为七连杆，主导运动的腿部主要由髋关节、膝关节、踝关节组成，其余为上肢。
与人类似，在机器人行走运动过程中分为三个阶段：单脚支撑、落地碰撞与双脚支撑阶段。机器人处于单脚支撑阶段时，摆动腿膝关节被动摆动，但在落地碰撞进入双脚支撑阶段之前，摆动腿会绷直以更好地支撑身体重量 [ 1 ] ^{[1]}
[1]
。有研究指出 [ 2 ] ^{[2]}
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，髋关节、膝关节在机器人行走、跑步等常规运动——即单脚支撑与双脚支撑阶段占有主导地位；而踝关节的分析在这两个阶段中并不必要，其作用体现在落地碰撞瞬间的驱动力上。
因此，仿人机器人运动系统模型可以分为两个方面：
单脚支撑与双脚支撑阶段，此时不考虑踝关节驱动，机器人简化为五连杆模型，如图1.2所示；
落地碰撞阶段，此时踝关节提供驱动并产生自由度变化。
仿人机器人的综合模型可视为上述两个方面的叠加 [ 3 ] ^{[3]}
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。
