基于力伺服的液壓足式機器人單腿阻抗控制的研究.pdf

1、足式機器人因?qū)?fù)雜地形和惡劣環(huán)境強大的適應(yīng)能力，故在軍事行動、地震救援和野外探測等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。而液壓驅(qū)動具有動態(tài)性能好、功率密度大、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，使得其可以滿足足式機器人對負載能力和運動性能等方面越來越高的要求。足式機器人因行走需要，跟環(huán)境的接觸是無法避免的，而高剛度的位置控制所帶來的沖擊會嚴重影響機器人的行走穩(wěn)定性，所以迫切需要實現(xiàn)對機器人腿部的柔順控制。因此，本文以實現(xiàn)液壓驅(qū)動單元的力伺服以及在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)足式機

2、器人單腿的變阻抗控制為目標，進行以下方面研究。
　　進行液壓驅(qū)動單元模型的分析，建立液壓驅(qū)動單元力伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與仿真模型。通過對其中的非線性環(huán)節(jié)進行線性化，得到其傳遞函數(shù)，并進行系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；在此基礎(chǔ)上依據(jù)多余力的定義給出負載速度補償模型，并通過對傳遞函數(shù)特性的分析驗證其有效性；此外，建立并分析基于力伺服的阻抗控制模型，且在此基礎(chǔ)上完成單腿阻抗控制模型的建立與分析。
　　為研究液壓驅(qū)動單元力伺服控制的特性，設(shè)計雙液

3、壓缸對頂實驗平臺；應(yīng)用嵌入式QNX系統(tǒng)，創(chuàng)建多線程任務(wù)，并給出該力伺服控制算法及其在線程中的具體應(yīng)用形式；對實驗平臺系統(tǒng)進行Simulink建模和仿真，并通過仿真和實驗驗證PI控制結(jié)合速度補償控制算法在液壓驅(qū)動單元力伺服系統(tǒng)上應(yīng)用的有效性。
　　為研究基于力伺服的單腿阻抗控制特性，搭建單腿實驗平臺；完成實驗平臺的軟硬件設(shè)計，并通過擬合簡化單腿阻抗控制算法使其便于在控制程序中應(yīng)用；在單腿實驗平臺上進行阻抗控制實驗，通過單關(guān)節(jié)與單腿阻