四足仿生機器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、四足仿生機器人作為智能移動平臺在科學探索、山地運輸、搶險救災(zāi)以及軍事行動等領(lǐng)域展現(xiàn)了驚人的應(yīng)用潛力，不斷提高機器人野外運動能力成為當前機器人研究領(lǐng)域的焦點問題之一。對復(fù)雜環(huán)境的高適應(yīng)性和對外部干擾的高動態(tài)性以及在高負載下的運動平衡控制成為制約四足機器人走向?qū)嵉貞?yīng)用的瓶頸，同時也對四足機器人控制系統(tǒng)的實時性以及運動控制算法的魯棒性提出了越來越高的要求。
　　本文以四足哺乳動物作為機器人仿生學研究的對象，建立了四足機器人的模型結(jié)構(gòu)以及

2、運動學方程，在此基礎(chǔ)上根據(jù)對角步態(tài)的特點設(shè)計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，對控制系統(tǒng)總體硬件框架進行了設(shè)計，提出了上位機控制器和下位機控制器的設(shè)計需求，并分別完成了上位機控制器的硬件選型設(shè)計和下位機控制器的硬件電路設(shè)計以及傳感器調(diào)理電路設(shè)計。
　　在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，分別對上位機控制器和