六足仿生機(jī)器人步態(tài)規(guī)劃與控制系統(tǒng)研制.pdf

1、六足仿生機(jī)器人地形適應(yīng)能力強(qiáng),具有冗余肢體,可以在失去若干肢體的情況下繼續(xù)執(zhí)行一定的工作,適合擔(dān)當(dāng)野外偵查、水下搜尋以及太空探測等對自主性、可靠性要求比較高的工作。同時其多足的特點(diǎn)也導(dǎo)致控制的復(fù)雜,因此研究其控制方法,設(shè)計(jì)高性能的控制器,已經(jīng)成為六足仿生機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。本課題的目的是,針對一個已經(jīng)完成的六足仿生機(jī)器人本體,研究六足仿生機(jī)器人的控制規(guī)律,并對其進(jìn)行運(yùn)動規(guī)劃,在其上實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)。首先,論文在對六足仿生機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)概述

2、的基礎(chǔ)上,對機(jī)械平臺進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析,建立了單條腿的D-H坐標(biāo)系,求出了機(jī)器人單腿的運(yùn)動學(xué)逆解。其次,論文對六足機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動規(guī)劃。通過對竹節(jié)蟲的步態(tài)規(guī)律進(jìn)行研究和歸納,結(jié)合國外六足機(jī)器人的研究成果Walknet,提出了一種基于節(jié)律性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的六足機(jī)器人步態(tài)產(chǎn)生機(jī)制；通過機(jī)器人足端軌跡規(guī)劃和仿真,得到了機(jī)器人關(guān)鍵關(guān)節(jié)的運(yùn)動參數(shù),為控制系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)。最后,論文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了基于ARM和FPGA的六足機(jī)器人控制系統(tǒng),采用單個處理器通過程序輪