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在体育事业蓬勃发展的今天,运动员要想获得好的成绩,除了要有刻苦的运动训练,还需要大量科学技术的研究支持。近年来,自由式滑雪空中技巧项目因其强烈的观赏性备受观众的喜爱,国内外学者对其进行了大量的研究,但多运用生物力学方法,以实验测试为主,很少涉及建立仿人机器人模型进行研究。因此,本文以世界优秀女子运动员——徐梦桃为研究对象,选择助滑阶段的运动员各个关节角度、角速度、角加速度的变化对运动员成绩的影响为研究内容,建立了自由式滑雪机器人三维模型,并基于SimMechanics建立自由式滑雪机器人模型,并进行运动学、动力学的仿真。同时讨论了自由式滑雪机器人的稳定性判据,并研究了两种稳定性控制方法。具体的工作内容如下：首先,用Pro/Engineer建立了20个自由度的自由式滑雪机器人三维模型。并建立了自由式滑雪机器人的SimMechanics仿真模型,对其进行运动学和动力学的分析,从仿真结果中可以得到自由式滑雪机器人在助滑阶段身体各个关节角度、角速度、角加速度、驱动力和驱动力矩的变化曲线。其次,基于ZMP稳定性判据推倒了期望ZMP与实际ZMP的计算公式,提出了通过控制髋关节来实现调整自由式滑雪机器人期望ZMP(即上身姿态)的方案。并运用MATLAB的模糊逻辑工具箱建立了自由式滑雪机器人髋关节的模糊控制系统。最后,将模糊控制与神经网络控制结合起来,运用MATLAB/ANFIS工具箱建立自适应神经网络模糊控制系统,使控制系统具有自学习的功能,能够自动调节隶属函数的参数,使系统误差更小,响应更快,更加稳定。