液壓四足機器人的對角步態(tài)規(guī)劃及其運動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、機器人是機電液一體化技術的典型產品，已廣泛應用于當今工業(yè)生產和日常生活中。機器人中的足式系列雖然只有近四十年的歷史，但是由于它獨特的適應性，正成為了機器人領域的一個重要發(fā)展方向。足式機器人有著良好的環(huán)境適應性，能應用于山地等復雜地形上。液壓驅動與氣動、電氣驅動相比，有較大的功率質量比，因此機器人采用液壓驅動的四足機器人，具有一定的實際使用價值。本文主要工作如下:
　　1.在對國內外液壓四足機器人研究現狀調研和分析的基礎上，以哺乳動

2、物狗為仿生對象，詳細地介紹了液壓四足機器人的驅動方式和結構設計。對機器人腿部進行了正向和逆向運動學分析，并通過SimMechanics驗證了運動學分析的正確性。運動學分析為機器人的步態(tài)規(guī)劃奠定了基礎。
　　2.采用了一種修正的復合擺線規(guī)劃法用于機器入動態(tài)步行過程中擺動足的軌跡規(guī)劃，增強了四足機器人起步時的姿態(tài)穩(wěn)定性及步行的穩(wěn)定性，并規(guī)劃了機器人的對角步態(tài)。
　　3.根據四足機器人的特點，設計了機器人的分布式控制系統(tǒng)，并對控制

3、系統(tǒng)的硬件電路和軟件流程進行了詳細設計。各條腿由單獨的腿控制器控制，主控制器負責指令的接收、解析和四條腿運動的協(xié)調。機器人控制系統(tǒng)的硬件采用了數字信號處理器(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)劃的數據寫入控制系統(tǒng)并進行了相關的步態(tài)實驗，完成了DA芯片、液壓缸行程、角度傳感器的標定等，獲得了一系列重要的實驗結果，驗證了控