四足機器人的步態(tài)設計與控制.pdf

1、本論文根據(jù)四足機器人腿部關節(jié)結構設計、驅動及機器人各桿件的物理特征，利用計算機軟件建立起幾何模型，結合步行基本原理，通過MSC.Adams運動仿真確定了步行機器人的行走姿態(tài)。
　　本文主要完成了以下工作：
　　1、首先分析了四足動物常見的運動步態(tài)，并基于此思路，指導四足機器人的行進步態(tài)，確定了四足機器人的邁腿次序和運動規(guī)律，這是后期四足機器人步態(tài)控制的基礎。然后，采用虛擬腿技術，在四足機器人的成對步態(tài)與四足步態(tài)間架起了橋梁，

2、而四足步態(tài)又可以看做兩個存在相位差的單足機器人，簡化了四足機器人的控制模型。
　　2、其次給出了機械系統(tǒng)設計的目標，并詳盡地介紹了機器人的三維實體造型，包括機器人整體建模與主要部件建模，伺服電機驅動，并給出了選擇無刷直流伺服電機作為本課題四足機器人的主體驅動方式的原因，分析了電機與減速器幾種配置方式的優(yōu)缺點，最后詳細的闡述了傳感器的選擇及各種原理、結構。
　　3、然后給出了整個電控系統(tǒng)的框圖，論述了主控系統(tǒng)及電機調(diào)速控制系統(tǒng)

3、選擇STM32F103單片機作為微處理器的原因，著重討論了STM32F103單片機的特點和優(yōu)勢，介紹了數(shù)字PI算法的原理及特點，還詳細說明了兩種比較常用的PI算法。并且對電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)方案進行了詳細的設計，包括轉子位置檢測、電機轉速檢測、相電流檢測、電機換相檢測及主控系統(tǒng)和電機調(diào)速控制系統(tǒng)間通信接口設計。同時介紹了無刷直流電機扭矩脈動的來源及抑制，最后介紹了三相脈寬調(diào)制技術。
　　4、最后介紹了MATLAB軟件和ADAMS軟件，