多足機器人多關節(jié)協(xié)同控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、多足機器人具有良好的地貌特征適應能力，有廣泛的應用前景和研究價值。如何有效實現(xiàn)運動時多關節(jié)的協(xié)同控制，一直是科研工作者研究的重難點。本文針對分動式傳動的多足機器人機械本體結構，圍繞機器人多關節(jié)協(xié)同控制系統(tǒng)進行了研究。
　　 分析多關節(jié)協(xié)同控制系統(tǒng)的功能要求，采用以PC與STM32F103VET6為控制核心、基于CAN總線的三級遞階分層式控制系統(tǒng)方案。提出了多關節(jié)協(xié)同控制系統(tǒng)的四個關鍵技術，包括協(xié)調(diào)步態(tài)的研究、模塊化的設計、多關節(jié)

2、的準確協(xié)調(diào)控制與控制信號流的協(xié)同。
　　 在協(xié)調(diào)步態(tài)的研究中，通過對靜態(tài)穩(wěn)定性的分析設計了機器人在幾種條件下的步態(tài)生成和控制實現(xiàn)方法，為多關節(jié)協(xié)同控制提供了基本平臺。多關節(jié)協(xié)同控制系統(tǒng)采用模塊化的硬件設計，包括協(xié)調(diào)控制層的通信模塊、傳感器模塊和關節(jié)運動層中各個關節(jié)驅(qū)動控制模塊。根據(jù)各個模塊功能需求，進行了元件選型和電路設計。軟件設計采用改進型PID的單關節(jié)控制算法，提高了各個關節(jié)的控制精度和動態(tài)特性，并研究相應的多關節(jié)協(xié)調(diào)控制算