基于dsp的仿生步行机器人平台开发与研究（可复制）.pdf

摘要研究热点。本论文结合理论与实践,对仿生蟑螂的控制系统进行了研究。根据系于牧闱缁刂葡低车纳杓疲谕ㄐ乓约癊~慕涌诘缏酚布与软件设计,最后对机器人的步态与P徒辛顺醪降姆抡嬗胙橹ぁ实验结果表明,所研制的机器人平台控制系统设计合理,基本上达到了预期关键词:仿生机器人,谕ㄐ牛珻模型随着仿生学与机器人技术的飞速发展,仿生机器人已只益成为机器人领域的统实时性的要求,给出了基于高性能的数字信号处理芯片挠布平台,实现了一套完善的仿蟑螂机器人平台系统。论文首先综述了当前足类机器人研究和应用的现状;然后介绍了机器人机械本体结构的设计:机器人采用了关节式结构,在机构上根据腿功能的不同采用了三组不同的结构形式,实现了机器人的结构仿生。在第三、四章详细地阐述了基要求。西北工业大学硕士论文摘要
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第一章绪论引言程技术科学相互渗透、相互结合而成,通过学习、模仿、复制和再造生物系统的和工艺过程““’。现代仿生学已经延伸到很多领域,尤其对当今日益发展的机器随着机器人在现代化工业中的广泛应用,社会对机器人的要求不断提高。求,例如人们设想将机器人系统应用于医疗领域,实现外科手术的少创和无创治疗;应用于核辐射、太空天体、深海海底等特殊和极限环境,实现自动和在线故“机器人学的进步和应用是世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义的自动化”。这是宋健院士对机器人在上个世纪所取得的成就的糟辟概括。进入世纪,人们已经愈来愈亲身感受到机器人深入产业、深入生活、深入社会的坚实步伐。仿生学是世纪年代出现的酆闲员咴笛Э疲缮蒲в牍结构、功能、工作原理及控制机制,来改进现有的或创造新的机械、仪器、建筑人科学起到了巨大的推动作用。由于机器人应用范围的不断扩展,一些特殊的工作环境对于机器人提出了新的要障诊断、维护和探测。完成上述工作,解决问题的关键在于机器人系统的研制,包括特殊环境下机器人的运动方式、有效控制和路径规划等方面的问题。其中运动方式的研究是基础。自远古时代,人们就发明了轮子,轮式运动便成为移动机械的一种运动方式。轮子的发明不仅造福于我们的祖先,而且在推动现代工业的发展中发挥着不可估量的作用,如汽车、火车等。尽管如此,轮子本身也有其弱点,它实现移动的条件是必须保证地面平坦,土质较硬及摩擦大等要求,对于复杂地表、土质松软等情况下,轮子的移动,可以说不是件容易的事。面作为移动机器人平台,步行机器人与轮式机器人相比较,最大的优点就是步行机器人对行走路面要求很低,它可以跨越障碍物、走过沙地、沼泽等特殊环境。,琲侨死嗷蛴型榷锼哂械亩捞氐脑硕绞剑亲匀唤缰凶钗A榛畹囊西:业大学硕士论文第一章绪论
,步行机器人是以模拟这种方式来实现自身运动的一类特殊的机器人。它具有良好的地形适应性,表现为。“:勺灾餮≡衤渥愕悖苊饨孤渥闱叫谢魅嘶逦蛔丝勺灾鞯髡员Vぴ诟髦值匦蜗掠氲孛娴男∽态;渥愕憷肷ⅲ欣诮谑∧芎那也黄苹祷肪常嘧杂啥认低秤欣诟丛拥匦蜗卤3治榷ㄗ刺约笆群笪榷ㄌ曰指矗即具有稳定性冗余自由度。研究步行机器人,使步彳亍机器人实现类似有腿动物的行走功能。有利于在生物的运动机能及其控制原则等方面建立新的认识和加深了解。因此,发展高性能的步行机器人,无论是在实际应用上,还是在理论研究方面,都具有重要的意义。模仿有足类生物的运动方式,是为了适应微小狭窄、凹凸不平或障碍物多等非结构化环境,完成人类受限或不及的在线检查、探测与作业,从而具有良好的机动性、灵活性和对环境的适应能力,提高机器人在非结构化环境下运动能力的有效办法。陆地生物界为我们提供了大量丰富的运动方式,其中步行运动最为突出。按足的数目可分为:单足、双足、四足、五足、六足、八足等多种方式,并且每个种类又有走、跑等多种运动形式。目前,研究主要集中在双足、四足、六足、八足的运动上”慊魅双足机器人一般指人形机器人,目前模仿人类的机器人日益盛行。但是,对其控制却相当复杂,因为最主要的问题在于重心。机器人并不像人类可以自动调节平衡,人类的进化史已经把人类调整到可以利用两只脚直立行走,但是双足机器人就困难许多,因为当机器人跨出一步时,它的重心也要随之改变,如果一有差错,重心不稳的结果就使整台机器人四脚朝天。淖慊魅西北工业大学硕士论文第~章绪论
.律叫谢魅说难芯肯肿合于家庭操作和自然行走。舴畎旯抵薯六足机器人的好处在于其平衡性好,且具有较高的稳定性。举例来说,四足仿人形步行机器人是目前机器人技术的前沿课题,是具有挑战性的技术难题之一。目前日本在该领域的技术研究中发展较快,如本田公司和索尼公司都先还可以走台阶和倾斜的路。它站立稳定,推不倒,即使脚底不平也能保持身体的直立姿态。在此之后,本田公司又推出一种新型智它具有体型小、质量轻、动作紧凑轻柔的特四足机器人的平衡问题就比