四足機(jī)器人的步態(tài)設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、本論文根據(jù)四足機(jī)器人腿部關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)及機(jī)器人各桿件的物理特征，利用計(jì)算機(jī)軟件建立起幾何模型，結(jié)合步行基本原理，通過MSC.Adams運(yùn)動(dòng)仿真確定了步行機(jī)器人的行走姿態(tài)。
　　本文主要完成了以下工作：
　　1、首先分析了四足動(dòng)物常見的運(yùn)動(dòng)步態(tài)，并基于此思路，指導(dǎo)四足機(jī)器人的行進(jìn)步態(tài)，確定了四足機(jī)器人的邁腿次序和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是后期四足機(jī)器人步態(tài)控制的基礎(chǔ)。然后，采用虛擬腿技術(shù)，在四足機(jī)器人的成對(duì)步態(tài)與四足步態(tài)間架起了橋梁，

2、而四足步態(tài)又可以看做兩個(gè)存在相位差的單足機(jī)器人，簡(jiǎn)化了四足機(jī)器人的控制模型。
　　2、其次給出了機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并詳盡地介紹了機(jī)器人的三維實(shí)體造型，包括機(jī)器人整體建模與主要部件建模，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并給出了選擇無刷直流伺服電機(jī)作為本課題四足機(jī)器人的主體驅(qū)動(dòng)方式的原因，分析了電機(jī)與減速器幾種配置方式的優(yōu)缺點(diǎn)，最后詳細(xì)的闡述了傳感器的選擇及各種原理、結(jié)構(gòu)。
　　3、然后給出了整個(gè)電控系統(tǒng)的框圖，論述了主控系統(tǒng)及電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)

3、選擇STM32F103單片機(jī)作為微處理器的原因，著重討論了STM32F103單片機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，介紹了數(shù)字PI算法的原理及特點(diǎn)，還詳細(xì)說明了兩種比較常用的PI算法。并且對(duì)電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)方案進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，包括轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)、相電流檢測(cè)、電機(jī)換相檢測(cè)及主控系統(tǒng)和電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)間通信接口設(shè)計(jì)。同時(shí)介紹了無刷直流電機(jī)扭矩脈動(dòng)的來源及抑制，最后介紹了三相脈寬調(diào)制技術(shù)。
　　4、最后介紹了MATLAB軟件和ADAMS軟件，