六足仿生机器人的运动步态研究与控制系统设计.pdf

六足仿生机器人的运动步态研究与控制系统设计僮空堂压亟±控剑理途生控剑王程盐箕扭撞剑丕统鸯田丕熬援作者姓名学位类型学科、专业こ塘煊研究方向导师及职称年.
六足仿生机器人的运动步态研究与控制系统设计摘要为了避免恶劣的工作环境对人体的伤害,从事一些人体本身难以完成的工作,使用移动机器人实现工作目标是一条重要的途径。移动机器人根据其移动方式可分为:轮式移动机器人、履带式移动机器入、多足移动机器人和特种移动机器人,,足式移动方式的立足点是离散的,可以在可能到达的地面上选择最优支撑点,即使在表面极度不规则的情况下,通过严格选择足的支撑点,,允许机身运动轨迹和足运动轨迹解耦,,足式步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域。论文分析了六足仿生机器人的机械结构;通过对机器人运动步态的研究,分析了步态稳定性,规划了典型直线行走步态和定点转弯步态,给出了不同步态下的机器人落足点的位置矢量表达式;按照计算机控制系统的特点,根据六足步行机器人的机械结构和关节运动的协调性、准确性豹控制要求,确定六足仿生机器人控制系统的设计。对控制系统的硬件电路和软件流程给出详细的介绍。实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,,对全文进行总结,并提出了进一步研究的展望。关键词:移动机器人;步态规划;位置矢量;控制系统
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图“醒肟刂颇?榈缏肥滴锿肌插图清单图7旅拦氲姆律魅恕图姆律魅恕德国慧鱼公司的仿生六足步行机器人⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯为北京理工大学机电工程学院所设计的仿生六足爬行机器人⋯⋯⋯⋯⋯.六足仿生机器人机械结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六足仿生机器人实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六足仿生机器人腿部实物图⋯.机器人腿部分组示意图⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..六足步行机器人腿部机械简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六足步行机器人腿部较蛱嵘叨燃扑阃肌六足步行机器人腿部较蚯敖匠ぜ扑阃肌步行机器入任一时刻姿态图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“三角步态”稳定裕量计算图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“三角步态”直线行走步态规划图⋯⋯⋯“三角步态”转弯步态规划图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨.⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯六足仿生机器人控制系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯控制系统硬件结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯庾巴肌图醒肟刂颇?榈缏吩硗肌舵机驱动模块原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯矩阵式键盘原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。液晶显示模块与微处理器的接口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯障碍检测开关与微处理器的接口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.控制系统程序总体框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图写命令与写数据时序图⋯⋯⋯.键盘输入程序流程图⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯单个舵机控制信号图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图范婊刂坡龀逋肌机器人动作流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图甀
表睨表“表表格清单表禾疧端口分配表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯缙卣鞅怼舵机控制线与单片机接线对应关系表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..舵机与机器人足的对应关系表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。允灸?橐潘得鳌允綬对应笔段表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.定时器方式倍ㄊ逼鞒踔涤肼龀蹇矶取⒍婊=枪叵当怼表芙哦ㄒ灞怼
伊⋯懈名:忙纱脚匀誓月矿佟F妫其学位论文版权使用授权书签字日期:刀年隆廴独创性声明沙芦/盒胆.】:些叁堂本学位论文作者完全了解金照点些厶望有关保留、使用学位论文的规定,有权保留用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权—金￡些设罚以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ā本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下迸行的研究工作及取得的研究成果。据我所知。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而便并表示谢意。学位论文作者签名:签字日