基于脉宽差控制算法的双足竞步机器人设计

双足型机器人由于在工业应用和服务行业中有广泛的应用前景,因此具有非常重要的研究价值。本文设计了一个采用普通单片机构成的机器人控制方案,选用STC89C52型单片机作为机器人舵机控制板的主芯片,采用辉盛MG996通用型舵机作为机器人的关节驱动电机,使用Siemens公司的UG结构模型建模软件进行机器人结构零件设计,在实验室手工加工了全部机器人零件。     

双足步行机器人控制器的改进与实现

文章首先指出二十四自由度双足机器人的控制器是该型机器人的核心,也是扩展该型机器人功能首先需要改进的部件,接着介绍了双足机器人的控制器硬件和软件的改进设计。文章比较详细地阐述了双足机器人步态轨迹控制与规划,并指出下一步的研究方向是如何控制双足步行机器人稳定地和健壮地在复杂环境里及粗糙地面上行走。     

快速运动过程中双足机器人脚对地冲击的利用

人类在快速起停或跑动过程中,往往利用脚对地的冲击来提高运行速度。双足机器人在快速运动过程中,不可避免地会对地产生冲击,现有的双足机器人大多是进行平稳运动,限制了双足机器人速度的提高。该文建立了双足机器人的冲击模型及径向平面内的运动学模型,并分析了双足机器人脚对地的各种冲击效果,利用这些冲击结果来提高双足机器人的运动速度并进行了仿真实验,仿真实验结果证明双足机器人可以模仿人类对地冲击的利用来提高双足机器人的运行速度。     

基于STM32单片机的双足竞走机器人设计

近年来,国内机器人产业发展迅猛,其中双足机器人是目前机器人领域的研究热点。文中设计了基于STM32单片机舵机控制器的双足竞走机器人,该机器人能够模拟人的左右腿行走,并能够完成相应的稳定行走动作。通过STM32单片机舵机控制器,实现了前后移动、左右转动、前后翻滚等动作。控制器具有低压报警功能以及上位机软件编程功能,能快速调试出机器人动作;六路串行总线舵机具有控制简单等优势,且具有角度回读功能,能反馈角度,为更好地调试机器人动作提供可能。双足机器人是未来发展和研究的趋势,更是高新技术的导向,其在医疗卫生、防疫救灾等场景中的应用广泛,性能表现优异,同时双足机器人在全国高校教学和相关学科竞赛等领域也日益得到重视。     

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

设计了一款低成本的小型双足机器人研究平台。根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸,根据机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件,实现了一个小型的双足舞蹈机器人。     

基于STM32单片机的双足竞步机器人设计

文中设计了一种小型双足竞步机器人。机器人机械结构部分两足呈对称结构,可双足交叉直立行走。控制部分使用STM32F103RCT6单片机芯片作为控制器主控芯片,控制器具有低压报警功能和上位机软件编程功能,能快速调试机器人动作。机器人的双腿分别由3个双轴舵机串联而成,通过舵机控制机器人的重心来实现立正、向前走、向后走、向前翻跟斗、向后翻跟斗、向左转、向右转等动作。在不使用各种传感器的情况下,该双足步行机器人可实现直线行走,在不使用弹性连接件的情况下,可自由运动。     

动态双足机器人的控制与优化研究进展

对动态双足机器人的可控周期步态的稳定性、鲁棒性和优化控制策略的国内外研究现状与发展趋势进行了探讨.首先,介绍动态双足机器人的动力学数学模型,进一步,提出动态双足机器人运动步态和控制系统原理;其次,讨论动态双足机器人可控周期步态稳定性现有的研究方法,分析这些方法中存在的缺点与不足;再次,研究动态双足机器人的可控周期步态优化控制策略,阐明各种策略的优缺点;最后,给出动态双足机器人研究领域的难点问题和未来工作,展望动态双足机器人可控周期步态与鲁棒稳定性及其应用的研究思路.     

双足机器人的鲁棒控制

利用拉格朗日法建立了双足机器人的动力学模型．在双脚支撑地时，运动学方程的约束造成双足机器人自由度的冗余，本文引入拉格朗日因子消除了双足机器人的冗余自由度．采用鲁棒控制法对双足机器人的轨迹跟踪进行控制，仿真实验结果证明, 鲁棒控制法对模型不精确或外部干扰对双足机器人产生的影响有很好的抑制作用，对双足机器人轨迹跟踪控制是有效的．     

基于Arduino的双足智能语音机器人的研制

本文设计了一个基于Arduino的双足智能语音机器人。主要以伺服舵机作为双足机器人的关节活动,通过32路舵机控制器进行控制,为机器人配备超声波传感器,使其能够完成独立行走、避障、跌倒起立等基础动作,并在此基础上加入语音识别模块,可以与人交流互动,完成基本的人机对话、命令控制机器人动作,以及唱歌、讲故事等功能。     

双足步行机器人转弯步态规划及其实现

针对双足步行机器人的转弯步态规划及其实现问题进行了研究.首先介绍了双足步行机器人转弯步态规划方法和所涉及的关键问题,包括关键点轨迹插值和逆运动学解算,然后给出了实现双足步行机器人转弯步态规划的具体步骤,最后通过对实验室新研制的双足步行机器人转弯运动进行仿真和实验研究,证实了本文所提出的几何约束加修正补偿的双足步行机器人转弯步态规划方法的有效性和可行性.     

基于机器视觉的双足机器人寻迹系统设计

双足行走机器人的步态规划、步态交换稳定性控制和行走轨迹识别是其研究重点,机器人控制系统设计的合理性直接决定机器人本体的最终行走性能。同时,合理设计双足机器人的运动机械结构,降低了运动控制难度。双足机器人寻迹系统的步行运动,需要多个关节的协同控制,来保证重心的稳定性,这对双足机器人寻迹系统的硬件尺寸和关节质量有一定的限制。在特定场景中对机器人的寻迹是一个复杂的系统,包括视觉采集、图像预处理、导航线提取、路径规划、机器人控制等算法。因此,本文讨论了基于机器视觉的双足机器人寻迹系统的设计,并对系统设计进行了探讨和分析,以确定机器人各部分都能得到灵活处理。     

数控加工刀具轨迹生成方法探讨

目前，零件造型的方法主要有三种：线架造型、曲面造型和实体造型。在数控加工中，通常采用曲面造型和实体造型相结合的方法来进行。本文就在CAXA制造工程师软件中进行实体造型零件的数控加工曲面时，刀具轨迹生成的方法进行探讨。例中的零件是一个模具型芯，由实体造型方法的拉伸到面的方式生成，如图1所示。该零件上表面的曲面可以采用多种方式进行加工。一、利用参数线加工方法1(1) 单击主菜单中的“应用”→选“轨迹生成”→选“参数线加工”→弹出“参数线加工参数表”对话框，选择和填写参数→按“确定”按钮。(2) 拾取待加工曲面。…     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

基于ADAMS的双足机器人建模与仿真

为了提高双足机器人的设计效率,可以通过虚拟样机技术对其进行设计与仿真。针对机器人设计双足行走步态,首先以实际的物理样机为原型,建立双足机器人的七连杆模型,并用解析法求得机器人的逆运动学模型;然后在ADAMS软件中建立参数化的虚拟样机模型,在Matlab软件中规划双足机器人在平地上的完整行走步态;最后将规划的步态导入ADAMS中,在虚拟样机上实现了双足机器人的行走仿真。仿真结果与规划的行走步态基本一致,验证了虚拟样机的有效性,从而为双足机器人的设计与步态规划提供了一种新的方法和可靠依据。     

一种改进的机器人在线全身关节补偿

基于三维线性倒立摆模型和ZMP生成了双足机器人的步行模式;在实际的行走过程中,机器人实际的步态轨迹和期望的步态轨迹之间存在一定的误差;为了机器人稳定地行走,必须对机器人的步行模式进行在线修正;提出了一种基于爬山算法的机器人在线全身关节补偿;通过对机器人各关节的补偿,修正机器人的质心偏差,从而达到机器人步行模式的在线修正;最后,通过计算机仿真和实体机器人验证了改方案的可行性。     

基于滑模阻抗的双足机器人单腿柔顺性控制研究

为了实现双足机器人在不平整地面的稳定行走,提高双足机器人的柔顺性,在阻抗模型的基础上,将滑模控制和阻抗控制相结合应用到双足机器人的控制中,建立了双足机器人系统的数学模型;基于阻抗控制模型设计滑模阻抗控制器,建立了被控对象模型、阻抗模型以及控制算法;应用SIMULINK分别对阻抗控制和滑模阻抗控制进行仿真,分析了两种控制...     

双足机器人上楼梯步态的规划与控制

研究双足机器人上楼路径优化技术,为了让双足机器人实现稳定的上楼梯的行走,应规划双足机器人的上楼梯的步态.为解决对步态进行合理规划与稳定控制问题,提出用几何约束法,用摆线拟合踝关节运动轨迹,设计模糊控制器,对踝关节的滚转角度进行调整,使ZMP位置靠近支撑区域中心,保证了机器人的稳定行走;最后在ADAMS软件中建立了双足机器人的虚拟样机,并通过与Matlab的联合仿真,实现了双足机器人上楼梯的稳定行走仿真.仿真结果验证了上楼梯步态与模糊控制器的有效性,为系统设计提供了保证.     

七连杆双足机器人建模和控制系统仿真

研究双足机器人稳定性控制问题,步行机器人作为一种载运工具适应地况能力强,结构复杂,运动控制难.实现类人型机器人动态行走,针对行走的稳定性,必须对机器人进行动力学建模、步态设计和稳定姿态控制算法设计.研究了一种七连杆双足机器人的动力学建模和控制系统仿真方法.建立两足步行机器人腿的可参数化仿真模型,对七平面双足机器人的运动情况和控制输入输出进行仿真,得出试验结果.并对影响步行机器人稳定性能的参数进行分析,为后面机器人样机的研制提供理论及数据依据.     

双足机器人的两种步态规划的解耦分析及比较

在双足机器人行走步态规划的研究中,首先对前进方向和侧面摆动进行解耦,建立运动学数学模型,运用ZMP稳定性判据作为双足机器人行走稳定性判断标准,利用时序构造函数法和三次样条插值法对双足机器人运行步态进行规划。利用matlab软件编程和仿真,能够体现出不同规划方法下步行状态在时间和空间的特征,仿真结果对比表明,利用三次样条插值法的步态规划,能够更好的反映出双足机器人的步行稳定性。     

双足机器人运动学三维仿真研究

机器人三维图形仿真是机器人离线控制系统开发中的重要环节.为优化机器人的位姿,双足机器人由于具有多自由度、强耦合和高度非线性等特点,其运动学仿真研究大都集中在各个关节的运动学二维曲线上,很难有三维可视化运动效果.针对这一难点,对双足机器人提出了一种树形数据结构.通过采用结构并结合机器人连杆机构的运动学原理,设计了一种机器人运动的矩阵变换方法.根据上述方法,树形Matlab平台可视化编程实现了双足机器人运动学三维仿真,并作了仿真双足机器人的行走动作和进行动作优化.为实物机器人的研制提供了可靠的技术依据.