轮式移动宜人化服务型机器人是具有服务功能的智能仿人机器人,它结合机构、控制、传感和材料等技术,综合机器人学科的各种方法,是智能机器人学研究领域具有挑战性的问题之一。在仿人机器人技术的探索中,运动稳定性是一项必不可少的研究内容。本文主要进行轮式移动宜人化服务型机器人运动稳定性研究。轮式移动宜人化服务型机器人广泛应用于医疗、康复、家庭护理等众多领域,它在人类的生活环境中与人进行着密切的协作,其运动灵活性、环境适应性、行为自主性是实现安全协作的前提条件。因此本文主要围绕移动轮式宜人化服务型机器人的运动学、稳定性两个重点问题展开研究。首先,本文以正运动学为主要理论依据,对7DOF冗余手臂进行建模与分析,运用MatLab为实现工具,给出了表示冗余手臂随机位姿的一种方法,使得研究冗余手臂实际运动的结果更加可视化、清晰化。人类的腰部具有高度的灵活性、柔韧性,是人体系统运动的调节中枢。宜人化服务型机器人腰部同样具有调节系统平衡,协调系统运动的作用。本文采用并联驱动串联机构形式腰部机构的移动机器人,对机器人的运动学进行了建模。由于移动机器人的操作过程主要在移动平台静止的条件下进行,以腰部、躯干、双臂为研究对象进行了运动学分析,运用COSMOS/Motion对基于腰部结构的上肢进行了运动学仿真,得出了上肢的运动轨迹与相应的运动学参数,为稳定性研究提供数据基础。基于ZMP(Zero-Moment-Point)平衡理论,本文针对轮式移动机器人模型推导了计算实际ZMP的公式,同时依据运动学分析得出的数值结果,计算了实际ZMP位置,并与理论稳定区域进行了比较。最后,本文对ZMP平衡理论应用于轮式移动机器人运动稳定性研究应用范围和局限性进行了探讨。