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。     

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。     

双足机器人稳定性判据研究

双足机器人是20世纪人类最伟大的发明之一,其具有的独特的双足运动方式是研究遇到的难点之一,其中双足类人机器人在步行稳定性判据的研究上起步较早,双足机器人能否进行拟人行走的最为重要的指标之一就是机器人行走的稳定性判据,在此本文对稳定性的判据研究做以综述.     

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.     

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.     

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。     

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.     

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。