多足步行機器人控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文圍繞研制一臺具有原創(chuàng)性和自主知識產(chǎn)權(quán)的"4+2"多足步行機器人研究模型系統(tǒng)這一目標(biāo),對機器人的底層控制系統(tǒng)進行研究.本文需要解決的問題:一是機器人的多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)控制,二是分級控制系統(tǒng)中上下位機的通信.具體的研究工作包括:分析了機器人的機構(gòu)特點和運動特點,得出機器人對控制系統(tǒng)的要求,進而確定了分級控制的體系結(jié)構(gòu).確定了混合閉環(huán)的伺服結(jié)構(gòu)控制方案,選擇了合適的控制器,采用了先對脈沖總數(shù)最大的那個關(guān)節(jié)進行規(guī)劃,然后按照關(guān)節(jié)間脈沖總數(shù)的比例關(guān)

2、系再對其它關(guān)節(jié)插補的插補算法,分析了伺服系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)并進行實際設(shè)定,實現(xiàn)了機器人的多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運動.對傳感器感知的信息進行采集與處理,獲得機器人各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角信息、周圍障礙物的情況和腳的著地狀態(tài).約定了通信的數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)程和應(yīng)用層的通信幀格式,開發(fā)了數(shù)據(jù)鏈路層的初始化程序,通信中斷接收和發(fā)送程序以及通信命令幀分析程序,實現(xiàn)了上下位機的可靠通信.最后對機器人的行走速度進行了實驗研究和誤差分析,探討了提高機器人速度的方法,并對系統(tǒng)改進后的機