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

1、六足仿生機器人地形適應能力強,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,適合擔當野外偵查、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。同時其多足的特點也導致控制的復雜,因此研究其控制方法,設計高性能的控制器,已經成為六足仿生機器人技術發(fā)展的關鍵。本課題的目的是,針對一個已經完成的六足仿生機器人本體,研究六足仿生機器人的控制規(guī)律,并對其進行運動規(guī)劃,在其上實現控制系統(tǒng)。首先,論文在對六足仿生機器人本體結構概述

2、的基礎上,對機械平臺進行了運動學分析,建立了單條腿的D-H坐標系,求出了機器人單腿的運動學逆解。其次,論文對六足機器人進行了運動規(guī)劃。通過對竹節(jié)蟲的步態(tài)規(guī)律進行研究和歸納,結合國外六足機器人的研究成果Walknet,提出了一種基于節(jié)律性神經網絡的六足機器人步態(tài)產生機制；通過機器人足端軌跡規(guī)劃和仿真,得到了機器人關鍵關節(jié)的運動參數,為控制系統(tǒng)提供了數據。最后,論文設計設計了基于ARM和FPGA的六足機器人控制系統(tǒng),采用單個處理器通過程序輪