四足仿生機(jī)器人實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)今社會(huì)中，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，四足仿生機(jī)器人在復(fù)雜地況中的移動(dòng)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輪式、履帶機(jī)器人，能夠像人類或動(dòng)物一樣行走在崎嶇不平的道路上。四足仿生機(jī)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(diǎn)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(jī)器人依靠其自身攜帶的各種傳感器，在復(fù)雜地形中自主完成導(dǎo)航定位、跟蹤目標(biāo)、野外運(yùn)輸、災(zāi)害救援等任務(wù)的前提是有一個(gè)實(shí)時(shí)性非常好的控制系統(tǒng)作為保障，本文就是結(jié)合國(guó)家

2、863項(xiàng)目“高性能四足仿生機(jī)器人關(guān)鍵單元技術(shù)”(2011AA041001)，針對(duì)高性能四足仿生機(jī)器人實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的要求，研究和設(shè)計(jì)了四足仿生機(jī)器人控制系統(tǒng)，主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1)首先闡述了當(dāng)前仿生四足機(jī)器人的研究進(jìn)展，介紹了本文的課題來源、主要研究?jī)?nèi)容和論文的組織結(jié)構(gòu)。
　　 2)設(shè)計(jì)完成了仿生四足仿生機(jī)器人控制系統(tǒng)平臺(tái)，包括硬件平臺(tái)的構(gòu)成和軟件平臺(tái)的搭建，本文中設(shè)計(jì)的四足仿生機(jī)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(wù)功能范疇不同，將控制系統(tǒng)分成兩個(gè)主要層次，一個(gè)是主要控制系統(tǒng)層——機(jī)器人直接控制系統(tǒng)層，另一個(gè)為系統(tǒng)環(huán)境感知層。通過這兩個(gè)層次系統(tǒng)的分工合作，提高系統(tǒng)的控制實(shí)時(shí)性能和穩(wěn)定性。
　　 3)利用Adams和Simulink仿真軟件實(shí)現(xiàn)了虛擬樣機(jī)的仿真控制，測(cè)試trot步態(tài)的運(yùn)動(dòng)控制策略，通過Adams的后處理能力對(duì)機(jī)器人本體運(yùn)動(dòng)過程中的質(zhì)心位移實(shí)現(xiàn)了曲線描述。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)了仿生四足機(jī)器人的簡(jiǎn)化模型，并基于此