基于FPGA的四足机器人控制系统

针对现有控制系统的不足,提出了一种四足步行机器人控制系统构成方案,即由一个主控制器和四个子控制器构成分布式控制系统,采用现场可编程门阵列(FPGA)进行高速数据通信。主控制器进行系统协调控制、步态规划运算,并向各子控制器发出运动指令;子控制器实现相应各条腿的三个关节运动控制,向主控制器传送各条腿的运动状态数据。主控制器采用ARM9内核的32位微处理器芯片,子控制器采用C2000系列32位微控制器,彼此间通过专门设计的FPGA通信模块进行数据交换。试验运行证明,该控制系统具有良好的可靠性,能较好地实现对机器人移动平台的实时控制。     

基于ARM的四足机器人分层控制系统

为了实现对具有步行、滑行复合运动的四足机器人的良好控制,实现该机器人的模块化和功能的扩展性,采用了分层控制体系架构来实现机器人的控制。使用单片机来实现舵机的实时驱动控制,使用ARM9实现传感器的采集和信息的处理．在PC机上利用VC＋＋实现图形界面的设计。     

液压驱动的四足机器人控制系统研究

针对四足机器人采用液压驱动,且驱动单元较多等特点,首先分析液压系统,之后提出将机器人的控制系统分为两层,主控制系统和从控制系统.采用嵌入式控制器设计控制系统,主控制器采用S3C2240,从控制器采用LPC2210.     

基于PC与ARM的四足机器人分布式控制系统设计

针对足式机器人控制系统的问题,设计了一种用于四足机器人的分布式控制系统。研究了针对四足机器人的复杂控制系统,该系统采用了PC机作为监控机,以ARM9内核的32位微控制系统作为控制单元;整个控制系统采用CAN总线通信。研究了主控制器如何进行系统整体协调控制、步态规划运算,向各子控制器发出运动指令,并和监控机进行通信;子控制器如何实现相应各条腿的3个关节运动控制,向主控制器传送各条腿的运动状态数据。该控制系统已运行于JQRI00四足机器人,实验证明系统具有良好的可靠性,能较好地实现对机器人移动平台的实时控制。     

主动腰部四足机器人控制系统与跳跃步态研究

四足动物在快速奔跑中会采用跳跃步态,而跳跃步态中腰部的伸缩运动又对速度的提升具有重大影响。针对跳跃步态中腰部摆动对速度的影响,设计了带有腰部主动关节的小型四足机器人,采用了舵机作为髋关节主动驱动器和弹簧作为膝关节被动驱动器,使腿部具有一个主动自由度和一个被动自由度。以STM32芯片为中央处理器设计了包括复位、通信和舵机驱动等功能模块的控制系统。通过软件设计,在实验中实现了四足机器人跳跃步态下的稳定运动和较好的仿生运动现象,验证了控制系统的有效性,观察到了腰部主动关节对四足机器人跳跃运动中的速度影响作用。     

四足机器人仿生腿结构特性及其控制系统研究

针对四足机器人整机对单个支撑腿的要求,对机械腿结构特性和控制系统展开研究。基于对四足动物腿部生理结构分析,提出具有两个主动关节和一个被动关节的四足机器人仿生腿结构,并完成运动学特性分析。通过分析仿生四足机器人控制系统功能与性能要求,提出具有开放性、模块化和结构紧凑特点的仿生四足机器人控制系统方案,基于DSP设计并实现仿生腿控制系统。实验证明仿生腿结构合理,控制系统稳定可靠且具有良好的扩展性,仿生腿系统可作为下层模块集成到仿生四足机器人系统。     

复杂环境下四足仿生机器人控制系统结构设计

使用Adams对Pro／E造型的四足仿生机器人结构进行了仿真分析,为机器人控制器件,特别是驱动电机的选择以及步态的规划提供了重要的数据,并针对四足仿生机器人结构和控制性能的要求,以实现四足仿生机器人在复杂环境下稳定行走的运动策略为目的,设计了上下层分布控制系统。论述了控制系统方案及其控制机理,并详细介绍了机器人控制系统的硬件构成、软件体系及系统工作原理。     

四足爬行机器人对角启动步态控制系统设计

结合目前仿生爬壁机器人步态控制存在的不足,提出了一种基于四足对角启动的爬行机器人的控制方法和完整的控制系统,并在实验环境下得以实现。该控制系统以C8051F021为核心控制器,结合一种均匀量变输出的设计方法,驱动舵机以实现机器人爬行。用MATLAB软件进行建模仿真,在实验环境下验证该方法的可行性和有效性。     

复杂环境下四足仿生机器人控制系统结构设计

使用Adams对Pro/E造型的四足仿生机器人结构进行了仿真分析,为机器人控制器件,特别是驱动电机的选择以及步态的规划提供了重要的数据,并针对四足仿生机器人结构和控制性能的要求,以实现四足仿生机器人在复杂环境下稳定行走的运动策略为目的,设计了上下层分布控制系统.论述了控制系统方案及其控制机理,并详细介绍了机器人控制系统的硬件构成、软件体系及系统工作原理.     

基于ODE的四足机器人仿真平台研究

将虚拟样机搭建定义为两步运算,提出了利用ODE引擎进行机器人仿真平台设计开发的方法。设计并实现了的四足机器人仿真平台,在仿真平台上进行了四足机器人的步行仿真实验,验证了基于ODE引擎的机器人仿真平台开发方法的有效性和简便性。     

仿生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统,并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真.仿真结果表明,该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率,为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据.联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径.     

方生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统，并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真。仿真结果表明，该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率，为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径。     

四足机器人全向轮行走及抛投控制系统设计

机器人的发展是未来发展必然趋势的其中之一,全方位移动式机器人更是智能机器人这一领域的一个重要组成。本课题设计是应全国大学生机器人大赛(ROBOCON赛事)规则的要求,设计制造一款四个全向轮的机器人,采用STM32F407VET6作为主控制器,对其行走机构和抛投机构做了研究。其中四轮全向轮机器人的行走移动机构,采用了多传感器融合定位,以保证可靠准确的抵达最初设定的位置。通过抛投机构抓取拐骨、翻转并将拐骨投掷到投掷区且平稳的着落,并对机构进行实验验证。     

仿生四足机器人的仿真研究

为了适应复杂多变的山地环境和载重要求,以生物马为原型设计了一种四足仿生步行机器人。首先在虚拟样机软件中建立结构模型,用虚拟样机技术对机器人的运动状态进行仿真和验证,通过改进符合哺乳动物运动规律的驱动函数以提高机器人的运动灵活性,使其达到设计的步速,然后使用有限元分析软件对其在所受最大冲击力处进行分析以验证结构的可靠性。     

四足机器人的步态仿真研究

在对一种四足机器人的设计和步态规划后,通过仿真技术分析它的适应环境能力和承载能力.在四足步行机器人初始结构参数基础上,用三维软件Pro/E建立机器人仿真模型.该机器人的摆动腿是一种串联机构,在行走过程中,每个腿起到摆动前进和支撑的作用.将模型导入仿真软件完成行走过程,以稳定性为评价指标对机器人进行优化和评价,最后在一定路面上进行一定量的承载和适应环境方面的分析,为智能化机器人提供一种分析方式.     

基于刚柔耦合的四足机器人动力性能研究

利用刚柔耦合动力学仿真分析方法对四足机器人进行研究。建立柔性体模型,利用ANSYS与ADAMS软件建立四足机器人刚柔耦合动力学模型,分析弹性变形仿真与纯刚体仿真两种情况下对机器人行走步态产生的影响;同时重点分析机器人行走过程中的应力应变。结果表明刚柔耦合建模与实际情况更加相近,更加真实地反映出了机器人的工作性能,为四足机器人进一步的步态规划、结构设计与优化提供了重要依据。     

基于CPG的四足机器人全方位行走控制研究

针对四足机器人全方位运动控制问题,设计了中枢模式发生器(CPG)运动控制模型。利用正弦函数构建CPG的振荡网络模型,实现了四足机器人稳定的节律直线行走、斜线和转弯行走。通过ADAMS仿真和实验,验证CPG全方位运动控制模型的可行性。     

四足步行机器人研究现状及展望

文章对国内外四足步行机器人研究现状进行了综述,归纳分析了四足机器人研究的关键技术,井展望了四足机器人的发展趋势。     

浅析BigDog四足机器人

根据BigDog四足机器人目前已经公开的技术资料,对BigDog机器人的整体概况和主要核心技术点进行了分析。机械系统重点分析了BigDog的结构特性和运动特性,以及由此产生的高功率密度问题;通过剖析BigDog液压驱动系统基本构成,发现结构仿生的缺陷限制了BigDog机动性能的进一步提升。研究表明,复杂地形条件下BigDog的运动控制首先取决于姿态的检测和地形的感知,姿态安全是BigDog实现持续纵向运动的前提条件。基本行走控制算法研究表明,液压系统的输出特性,能良好地满足BigDog的动力需求;通过几种典型的运动状态分析,对BigDog的控制实现过程进行了诠释。因非结构化环境移动机器人的智能性主要取决于导航系统的设计,故重点分析了BigDog的导航系统,特别是全自主导航部分。最后结合课题组四足机器人的研究经历,对四足机器人的研发提出了一些建议。     

四足滑冰机器人直线运动规律研究

为研究四足滑冰机器人直线滑行运动时关节驱动参数对运动速度的影响,首先建立了机器人运动的物理模型,对运动原理进行了分析;然后采用将Matlab理论分析和ADAMS运动仿真相结合的方法,绘制了不同驱动参数和腿部关节运动协调参数下的速度曲线。最后,通过对比曲线,总结出了驱动参数和腿部关节协调参数对机器人运动速度的影响规律。研究结果表明,驱动参数和腿部关节协调参数的选择对机器人运动速度影响颇大。该研究为以后机器人的控制研究提供了依据。