雙足機器人運動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、雙足機器人研究一直都是機器人研究領(lǐng)域最活躍的研究熱點，運動控制系統(tǒng)作為雙足機器人研究的核心內(nèi)容，它直接決定了機器人性能的優(yōu)劣。根據(jù)目前雙足機器人控制系統(tǒng)存在的問題，結(jié)合當(dāng)前雙足機器人控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，本文研究了雙足機器人分布式控制系統(tǒng)，設(shè)計了以DSP為核心處理器的雙足機器人運動控制系統(tǒng)，選用了相關(guān)傳感器進行雙足機器人自身姿態(tài)的感知，設(shè)計了相關(guān)的軟件模塊，開展了雙足機器人行走控制實驗、自身姿態(tài)信息采集實驗以及腳掌反饋調(diào)節(jié)實驗。本文設(shè)計的

2、系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、開放性好等特點，并通過實驗驗證了該運動控制系統(tǒng)的有效性及可靠性。論文主要內(nèi)容如下：
　　1.對雙足機器人控制所涉及到的一些控制技術(shù)進行了研究，對其模型進行了簡化，對其正、逆運動學(xué)進行了求解，對其基于零力矩點（Zero Moment Point，ZMP）的穩(wěn)定性判據(jù)及步態(tài)規(guī)劃進行了研究，對其運動過程中腳掌與地面接觸時可能出現(xiàn)的幾種情況進行了研究分析，并提出了腳掌反饋調(diào)節(jié)策略。
　　2.根據(jù)雙足機器人的

3、行走特點，對其分布式運動控制系統(tǒng)進行了設(shè)計，主要內(nèi)容有:對雙足機器人分布式控制系統(tǒng)進行了整體設(shè)計，對雙足機器人運動控制系統(tǒng)的主控芯片進行了分析選型，對壓力傳感器及傾角傳感器進行了選型應(yīng)用。
　　3.開發(fā)了雙足機器人運動控制系統(tǒng)中的軟件模塊，主要包括電機驅(qū)動程序模塊、CAN總線通信程序模塊、雙足機器人自身姿態(tài)信息采集程序模塊、模擬SPI通信程序模塊及腳掌反饋調(diào)節(jié)程序模塊。
　　4.開展了雙足機器人行走控制實驗、CAN總線通信實