足式機(jī)器人小腿主被動聯(lián)合減振研究與實現(xiàn).pdf

1、仿生物結(jié)構(gòu)的足式機(jī)器人擁有許多潛在的應(yīng)用價值，在機(jī)器人研究領(lǐng)域占據(jù)重要的地位。但是足式機(jī)器人在行走過程中，因地面反作用力的沖擊，整個身體會產(chǎn)生自下而上的振動。過大的振動會嚴(yán)重影響機(jī)器人上身平臺搭載設(shè)備的正常工作，同時也將限制機(jī)器人的行走速度。因此研究足式機(jī)器人小腿平臺的減振技術(shù)，緩沖或抑制地面的沖擊對機(jī)器人上身平臺造成的振動影響具有重要的意義。目前廣泛采用的被動減振技術(shù)對低頻振動的抑制效果無法滿足實際應(yīng)用的需求，因此，本文結(jié)合主動減振適

2、用于中低頻段振動抑制的特點，將基于音圈電機(jī)作動器的主動減振技術(shù)應(yīng)用到足式機(jī)器人小腿減振過程中，為抑制沖擊并衰減機(jī)器人上身平臺的振動提出一種主被動聯(lián)合減振的新方法。
　　首先，分析了減振小腿的工作特性并設(shè)計了帶摩擦力模型的減振小腿模型，同時建立了音圈電機(jī)作動器的數(shù)學(xué)模型。構(gòu)建了以上身平臺振動加速度和下平臺位置為反饋信號的主被動聯(lián)合減振控制系統(tǒng)，采用不同形式的沖擊信號對被動減振和主被動聯(lián)合減振下的系統(tǒng)振動抑制能力及抗干擾能力進(jìn)行了分析

3、。
　　其次，通過ADAMS建立了帶摩擦力擾動的虛擬樣機(jī)模型對減振小腿平臺的振動抑制能力進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計了ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真下的音圈電機(jī)模型，以上身平臺振動加速度為控制目標(biāo)，進(jìn)行了主動減振控制算法的研究。
　　然后，設(shè)計了減振小腿平臺的控制軟件系統(tǒng)，采用了模塊化程序設(shè)計方法在CCS6.0中完成了控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計與編寫。
　　最后，基于減振小腿平臺及硬件控制系統(tǒng)，進(jìn)行了被動減振實驗，同時分別采用PID控制器