基于DSP的双足机器人运动控制系统设计

在仿人机器人研究领域,双足步行控制一直是其难点。主要介绍基于TI的DSP芯片TMS320F2812设计双足机器人的基本运动控制系统,围绕机器人腿部无刷直流电机的驱动进行优化设计。系统采用PWM进行电机调速,辅助以补偿参数,通过步态指令,验证电机运转的精确性、稳定性和系统的可操作性。电机调试为CCS仿真、步态规划和独立行走提供试验平台,使机器人能够实现步行功能。     

双足机器人的行走模型及步态规划

双足步行机器人是一个多变量、强耦合、非线性和变结构的复杂动力学系统,是机器人研究领域中的一个重要分支。根据人类的步行过程及人体的生理结构提出了一种简单的双足机器人模型,分析了双足机器人在平坦的地面上脚面抬起高度为。的最小能量消耗的行走方式,并进行了步态规划的研究．     

小型仿人机器人的设计及步态规划

针对现有仿人形机器人造价高的缺点,设计一款低成本的小型双足机器人研究平台。根据人类步行过程及人体生理结构．依据模糊控制与专家控制相结合的理论提出一种简单的双足机器人模型,并根据仿生学原理确定机器人的自由度配置及各关节的比例尺寸。然后,利用目前通用的行为规划软件对双足机器人步态规划进行仿真,并在平坦地面上进行相应行走试验。实验证明,根据人行走模式对机器人进行步态规划的算法稳定可行,为机器人的教学和科研提供了良好的实验平台。     

小型仿人机器人的设计及步态规划

针对现有仿人形机器人造价高的缺点,设计一款低成本的小型双足机器人研究平台.根据人类步行过程及人体生理结构.依据模糊控制与专家控制相结合的理论提出一种简单的双足机器人模型.并根据仿生学原理确定机器人的自由度配置及各关节的比例尺寸.然后,利用目前通用的行为规划软件对双足机器人步态规划进行仿真.并在平坦地面上进行相应行走试验.实验证明.根据人行走模式对机器人进行步态规划的算法稳定可行.为机器人的教学和科研提供了良好的实验平台.     

未知不平整地面上的双足步行稳定控制

 针对未知的不平整地面环境,提出了双足机器人稳定步行控制算法,该算法由步态规划和传感器反馈控制两部分组成.采用被动倒立摆模型设计双足机器人的步态,使得双足机器人能够自然、节能的稳定行走.实时反馈控制用来适应地面环境的凹凸不平以及处理外部环境的扰动.控制器包括上身姿态控制、期望ZMP控制以及非线性落地控制三部分.双足机器人机构柔性的存在对机器人稳定性以及控制效果造成很坏的影响,甚至使反馈控制造成负面的效果,因此柔性的影响也被考虑到步行控制器的设计当中.利用双足机器人不平地面上的步行实验验证所提出步行控制算法的有效性.     

双足步行机器人下肢最小结构的设计与实现

近年来,随着电子、计算机和控制技术的不断进步,出现了各种仿生机器人,如机器鱼、机器蛇、机器狗、人形机器人等。仿生机器人的结构和人类非常相似,双足行走的模式使其工作起来非常方便,运用前景非常广阔。研究双足机器人不仅具有学术意义,而且具有实际应用价值。文章主要从国内研究现状、人体下肢机构分析、动力源选择、自由度确定、系统介绍、未来的研究方向几个方面进行了阐述,希望对我国双足步行机器人的发展有所帮助。     

DIY超简单的双足行走机器人

本期我们要余绍的是一款控铡电路非常篱单的仿生双足行走机器人，重点在于如何实现模拟双足行走的机械传动机构。这款机器人只有一对大脚丫，没有手臂，关注科幻，看过科幻、看过动画片的朋友应该知道，这个造型有点像侦察型机甲，笔者给它起了个“探路者”的名字。不过侦察型机甲灵活、迅速，这款机器人走起路来却是小心翼翼、摇摇晃晃，像是在沼泽，水洼地里艰难跋涉一样。     

双足机器人RCG姿态控制算法的研究

稳定步行是仿人双足机器人开展实际作业的基础,也是研究的难点和热点.为了提高对仿人机器人步行失稳的响应速率和控制准确性,克服利用陀螺仪进行姿态测量及控制无法完整表述机器人运动状态,从而造成控制滞后的缺点.本文提出了RCG姿态控制算法,在以角速度和角度作为控制参量的模型基础上,引入机器人运动过程中的加速度作为姿态判断和调整的影响因子,实现对机器人行走过程的反馈控制,提高了双足机器人对失稳状态的响应速率和响应的准确性.通过对自主搭建的机器人样机进行测试,结果表明：当双足机器人步行失稳时,RCG姿态控制算法比以角速度和角度作为参量的控制算法能够更快速、准确的修正姿态偏差,保持姿态稳定.     

双足机器人避障与步态规划研究

针对双足机器人的步态控制方案是保证其稳定快速运行的重要条件,也是其得到跨越式发展的重要保障.关于ZMP概念的应用可以有效解决双足机器人的各舵机步态行程问题,通过应用偏导方程把质心位置与时间函数紧密联合起来,从而进一步推得有关相关舵机的步态位置.该设计所得的机器人具有仿生机器人在路面行走能力,并且能够及时躲避障碍物,具有可控性强性,敏捷性,和较高的鲁棒性.动态避障是根据光电传感器判别调节步态,其既可以判别脚底二维平面的光幕信号也可判别周围光幕信号,具有控制意义的在规定地点转向与避障.最终通过仿真与实物行走避障等调试与判别总体实现问题.实验结果表明该方案具有可行性和有效性,从而对双足直立机器人在未来的广泛应用做出有效根据.     

基于STM32的双足避障机器人设计

本文计了一种基于STM32的双足避障机器人,机器人主体使用超轻材质的铝合金搭建,结构稳定可靠,环境适应能力强.采用高性能的STM32单片机为系统主控芯片,配合外围传感器信息采集系统和舵机驱动控制系统,能够完成自主行走,躲避障碍,路径规划等任务.经实验验证,该机器人系统能很好的实现自主避障行走,可以有效减少机器人在避障行走中对环境的依赖性,满足设计要求.     

基于TMS320F2812DSP的双足机器人样机设计

本文基于TMS320F2812DSP设计了一个十自由度双足步行机器人,对驱动与传感器电路进行了设计,规划了机器人的整体控制系统,采用了触力传感器和陀螺仪来检测步行信息,并成功实现了机器人的稳定行走。     

双足机器人步行参数对行走稳定性的影响

双足机器人在步行过程中,步行参数对其稳定性有很重要的影响。本文依据ZMP理论,将ZMP点与支撑范围的关系作为判别步行稳定性的依据,以此提出一种方法研究步行参数对稳定性的影响,通过matlab编程然后在ADAMS中进行仿真验证,得到步行参数(步长、步行周期等)对稳定性影响的规律,能够为以后机器人的步态规划提供一定的参考。     

双足步行机器人8路PWM信号联动控制算法研究

针对双足步行机器人的控制要求及8路PWM信号的产生机理,研究了10自由度双足步行机器人的联动控制算法,同时进行了延时分析,最后将该算法用于自行设计的10自由度双足步行机器人中。从而成功实现了机器人的直线前进、转弯、上楼梯等动作。     

一起来玩双足机器人吧!

对于双足机器人,可能很多人都比较熟悉,大家在各种各样的比赛中看到的人形机器人、各种仿生结构的机械腿等,里面都包含双足机器人方面的东西。实际上,双足机器人相对于其他类型的机器人起步较晚,这方面的初期研究始于20世纪60年代。在20世纪90年代前尽管受到当时的微电子和计算机技术的限制,还是有很多人做出了杰出的工作。     

索尼小型双足娱乐型机器人SDR-4X问世

<正> 索尼公司开发出小型双足娱乐型机器人SDR-4X原形机,该机器人可根据家中环境调节自己的行为。由于安装了多种传感系统、基于记忆和学习的行为控制软件以及灵活的机械行走装置,SDR-4X可以与人类进行更丰富的交流。 由于牵引每个关节的小型执行器得到了改进,新型的综合适应控制系统可以通过各路传感器采集到的信息,对机器人身     

6足机器人制作全攻略

双足机器人腿部的舵机会承受整部机器人的重量,对一般的模型舵机来说,是个严峻的考验,舵机的性能和价格比呈指数级上升,这就增加了制作成本。而6足机器人的结构决定了它在平衡性的控制上比双足机器人容易得多,几条腿分散受力．使机器人对舵机的要求相应降低了。实际上很多爱好者制作的6足机器人使用的都是价格非常便宜的迷你舵机,完工后的机器人也非常迷你,所以很多人都亲切的称这种6足机器人为“小六”。     

六轴联动机器人在光学元件磨削中的路径控制

基于工业机器人磨削中大口径的光学元件是精密加工作业的关键技术,由于工件形状多样化,通过对机器人在行走的过程中行走路径控制进行了研究,在分析了工业机器人的行走速度控制与路径控制模型,提出了利用自适应筛选法确定行走步长,利用RobotStudio软件,进行离线仿真,降低了实际加工过程中不可预料的错误发生概率,提高了控制工业机器人在行走过程中工具摆角与路径精度,为后期的样件加工提供了技术保证。     

双足机器人腿部的设计

作为当代工、农业领域的新型设备,机器人的实用带来个工农业的飞速发展,对其结构的设计的创新也在不断发展,文章就双足机器人腿部的运动进行了设计,提出了利用连杆曲线模拟人脚部的运动,并对多种双足机器人机构进行了分析。     

六脚足球机器人的设计与实现

机器人是科学技术的综合应用,它集电子科学,材料科学,软件研制和精密机械于一体,更是人工智能的集中体现。目前足球机器人主要是双足机器人,而六脚足球机器人的研究能在一定程度促进多足机器人的技术发展。文中通过设计动作系统、避障系统和视觉识别系统,利用51单片机来实现六脚足球机器人的避障,足球识别和射门动作等功能。     

ZMP理论在双足步行机器人步态控制中的应用

为了解决双足步行机器人的步态控制问题,利用静态步行时ZMP点与重心的特殊联系,构造重心模型来校验机器人的行为数据.同时,将机器人的动作细分为一个个的动作元素,即建立行为数据库.机器人可通过行为数据库来构造出新的、更加复杂的动作.通过完成构造双足步行机器人上台阶的复杂动作,充分说明了这种控制方法的可行性.