液壓四足機(jī)器人的對(duì)角步態(tài)規(guī)劃及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、機(jī)器人是機(jī)電液一體化技術(shù)的典型產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。機(jī)器人中的足式系列雖然只有近四十年的歷史，但是由于它獨(dú)特的適應(yīng)性，正成為了機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。足式機(jī)器人有著良好的環(huán)境適應(yīng)性，能應(yīng)用于山地等復(fù)雜地形上。液壓驅(qū)動(dòng)與氣動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)相比，有較大的功率質(zhì)量比，因此機(jī)器人采用液壓驅(qū)動(dòng)的四足機(jī)器人，具有一定的實(shí)際使用價(jià)值。本文主要工作如下:
　　1.在對(duì)國(guó)內(nèi)外液壓四足機(jī)器人研究現(xiàn)狀調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，以哺乳動(dòng)

2、物狗為仿生對(duì)象，詳細(xì)地介紹了液壓四足機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)器人腿部進(jìn)行了正向和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并通過(guò)SimMechanics驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的正確性。運(yùn)動(dòng)學(xué)分析為機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。
　　2.采用了一種修正的復(fù)合擺線(xiàn)規(guī)劃法用于機(jī)器入動(dòng)態(tài)步行過(guò)程中擺動(dòng)足的軌跡規(guī)劃，增強(qiáng)了四足機(jī)器人起步時(shí)的姿態(tài)穩(wěn)定性及步行的穩(wěn)定性，并規(guī)劃了機(jī)器人的對(duì)角步態(tài)。
　　3.根據(jù)四足機(jī)器人的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了機(jī)器人的分布式控制系統(tǒng)，并對(duì)控制

3、系統(tǒng)的硬件電路和軟件流程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。各條腿由單獨(dú)的腿控制器控制，主控制器負(fù)責(zé)指令的接收、解析和四條腿運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)。機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件采用了數(shù)字信號(hào)處理器(MC56F8346)和微控制芯片(ATMEGA8L)，軟件環(huán)境采用了Codewarrior IDE和AVR Studio+GCC。
　　4.將步態(tài)規(guī)劃的數(shù)據(jù)寫(xiě)入控制系統(tǒng)并進(jìn)行了相關(guān)的步態(tài)實(shí)驗(yàn)，完成了DA芯片、液壓缸行程、角度傳感器的標(biāo)定等，獲得了一系列重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了控