基于力與位置柔順控制的四足機器人運動控制.pdf

1、四足機器人相對于兩足人形機器人有更好的穩(wěn)定性和負載能力，而比六足或八足機器人結(jié)構(gòu)和控制更為簡單，是步行機器人中最有可能先實用化的機型，是步行機器人的研究熱點，具有廣闊的應(yīng)用前。
　　本文首先介紹了四足機器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。介紹了四足機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和驅(qū)動方式。建立了包含機器人姿態(tài)參數(shù)的運動學(xué)模型，并對機器人進行了正向與逆向運動學(xué)分析，推導(dǎo)了機器人的運動學(xué)方程和運動學(xué)逆解。設(shè)計了四足機器人的慣性姿態(tài)檢測模塊，采用LPR5

2、30AL和LY530ALH組成三軸角速度檢測模塊，采用ADXL335構(gòu)成三維加速度檢測模塊，利用四元數(shù)和三角函數(shù)法研究了角速度和加速度與機器人的姿態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。并在機器人足端安裝了三維力傳感器，經(jīng)靜態(tài)標(biāo)定得到三維力傳感器的解耦矩陣。并采集了機器人在無反饋狀態(tài)運動時下的受力情況，通過分析其受力情況，提出了四足機器人在運動時的力/位置控制策略。設(shè)計了四足機器人單腿的力/位置柔順控制算法，通過半實物仿真平臺，驗證了機器人對足端力控制算法的可行