雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、雙足機(jī)器人研究一直都是機(jī)器人研究領(lǐng)域最活躍的研究熱點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)作為雙足機(jī)器人研究的核心內(nèi)容，它直接決定了機(jī)器人性能的優(yōu)劣。根據(jù)目前雙足機(jī)器人控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前雙足機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，本文研究了雙足機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了以DSP為核心處理器的雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，選用了相關(guān)傳感器進(jìn)行雙足機(jī)器人自身姿態(tài)的感知，設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件模塊，開(kāi)展了雙足機(jī)器人行走控制實(shí)驗(yàn)、自身姿態(tài)信息采集實(shí)驗(yàn)以及腳掌反饋調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。本文設(shè)計(jì)的

2、系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、開(kāi)放性好等特點(diǎn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的有效性及可靠性。論文主要內(nèi)容如下：
　　1.對(duì)雙足機(jī)器人控制所涉及到的一些控制技術(shù)進(jìn)行了研究，對(duì)其模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，對(duì)其正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了求解，對(duì)其基于零力矩點(diǎn)（Zero Moment Point，ZMP）的穩(wěn)定性判據(jù)及步態(tài)規(guī)劃進(jìn)行了研究，對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腳掌與地面接觸時(shí)可能出現(xiàn)的幾種情況進(jìn)行了研究分析，并提出了腳掌反饋調(diào)節(jié)策略。
　　2.根據(jù)雙足機(jī)器人的

3、行走特點(diǎn)，對(duì)其分布式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容有:對(duì)雙足機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，對(duì)雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主控芯片進(jìn)行了分析選型，對(duì)壓力傳感器及傾角傳感器進(jìn)行了選型應(yīng)用。
　　3.開(kāi)發(fā)了雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的軟件模塊，主要包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序模塊、CAN總線通信程序模塊、雙足機(jī)器人自身姿態(tài)信息采集程序模塊、模擬SPI通信程序模塊及腳掌反饋調(diào)節(jié)程序模塊。
　　4.開(kāi)展了雙足機(jī)器人行走控制實(shí)驗(yàn)、CAN總線通信實(shí)