四足仿生機器人實時控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、當今社會中，機器人的應用領域不斷擴大，四足仿生機器人在復雜地況中的移動性能遠遠超過輪式、履帶機器人，能夠像人類或動物一樣行走在崎嶇不平的道路上。四足仿生機器人行走不需要有連續(xù)的道路，而僅僅需要一些孤立的落腳點即可，即使在陡峭、濕滑、泥濘的地面或者雪地等環(huán)境中也能行走自如。四足仿生機器人依靠其自身攜帶的各種傳感器，在復雜地形中自主完成導航定位、跟蹤目標、野外運輸、災害救援等任務的前提是有一個實時性非常好的控制系統(tǒng)作為保障，本文就是結合國家

2、863項目“高性能四足仿生機器人關鍵單元技術”(2011AA041001)，針對高性能四足仿生機器人實時性和穩(wěn)定性的要求，研究和設計了四足仿生機器人控制系統(tǒng)，主要的研究內容如下:
　　 1)首先闡述了當前仿生四足機器人的研究進展，介紹了本文的課題來源、主要研究內容和論文的組織結構。
　　 2)設計完成了仿生四足仿生機器人控制系統(tǒng)平臺，包括硬件平臺的構成和軟件平臺的搭建，本文中設計的四足仿生機器人控制系統(tǒng)采用分層控制方式，

3、根據(jù)系統(tǒng)執(zhí)行的任務功能范疇不同，將控制系統(tǒng)分成兩個主要層次，一個是主要控制系統(tǒng)層——機器人直接控制系統(tǒng)層，另一個為系統(tǒng)環(huán)境感知層。通過這兩個層次系統(tǒng)的分工合作，提高系統(tǒng)的控制實時性能和穩(wěn)定性。
　　 3)利用Adams和Simulink仿真軟件實現(xiàn)了虛擬樣機的仿真控制，測試trot步態(tài)的運動控制策略，通過Adams的后處理能力對機器人本體運動過程中的質心位移實現(xiàn)了曲線描述。利用虛擬樣機技術設計了仿生四足機器人的簡化模型，并基于此