四足仿生機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、四足仿生機(jī)器人作為智能移動(dòng)平臺(tái)在科學(xué)探索、山地運(yùn)輸、搶險(xiǎn)救災(zāi)以及軍事行動(dòng)等領(lǐng)域展現(xiàn)了驚人的應(yīng)用潛力，不斷提高機(jī)器人野外運(yùn)動(dòng)能力成為當(dāng)前機(jī)器人研究領(lǐng)域的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。對(duì)復(fù)雜環(huán)境的高適應(yīng)性和對(duì)外部干擾的高動(dòng)態(tài)性以及在高負(fù)載下的運(yùn)動(dòng)平衡控制成為制約四足機(jī)器人走向?qū)嵉貞?yīng)用的瓶頸，同時(shí)也對(duì)四足機(jī)器人控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性以及運(yùn)動(dòng)控制算法的魯棒性提出了越來(lái)越高的要求。
　　本文以四足哺乳動(dòng)物作為機(jī)器人仿生學(xué)研究的對(duì)象，建立了四足機(jī)器人的模型結(jié)構(gòu)以及

2、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，在此基礎(chǔ)上根據(jù)對(duì)角步態(tài)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于位置的控制方法和基于阻抗的控制方法。根據(jù)仿生控制模型以及控制系統(tǒng)的任務(wù)需求，選取了遞階式分層控制構(gòu)架作為四足機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體框架。
　　在控制系統(tǒng)的整體框架下，對(duì)控制系統(tǒng)總體硬件框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出了上位機(jī)控制器和下位機(jī)控制器的設(shè)計(jì)需求，并分別完成了上位機(jī)控制器的硬件選型設(shè)計(jì)和下位機(jī)控制器的硬件電路設(shè)計(jì)以及傳感器調(diào)理電路設(shè)計(jì)。
　　在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分別對(duì)上位機(jī)控制器和