大型重載六足機器人行走技術(shù)研究.pdf

1、六足機器人具有關(guān)節(jié)自由度多、穩(wěn)定性好、承載能力高、地形適應(yīng)性強的優(yōu)點,其優(yōu)越的復(fù)雜地形行走技術(shù)一直是國內(nèi)外科學(xué)研究所關(guān)注的熱點。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展和人類認知能力的不斷提高,六足機器人大尺度重載荷的需求成為了一個新的研究方向。目前國外在此方向得到了一定的發(fā)展并取得了一些研究成果,但國內(nèi)對此方向的研究還比較少。針對以上情況本文圍繞平地和大尺度坡面環(huán)境對大型重載六足機器人的行走技術(shù)進行系統(tǒng)研究。
　　首先,在機器人行走技術(shù)指標基

2、礎(chǔ)上對機器人平地和坡面行走技術(shù)展開研究。在平地運動環(huán)境中對機器人常規(guī)二、三、六步態(tài)的行走規(guī)劃進行研究,并開展對二、三、六步態(tài)之間的相互切換和平地大角度定點旋轉(zhuǎn)運動的研究,在平地行走規(guī)劃研究的基礎(chǔ)上,對機器人大尺度坡面行走開展研究,并針對機器人平地運動環(huán)境和坡面運動環(huán)境的過渡過程展開運動規(guī)劃研究。
　　其次,在開展對機器人平地和坡面行走規(guī)劃研究的基礎(chǔ)上,從機器人行走過程中的穩(wěn)定性和安全性角度出發(fā)對機器人控制系統(tǒng)進行總體設(shè)計。在控制系

3、統(tǒng)硬件方面首先對機器人控制結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,確定了以運動控制單元、驅(qū)動單元、傳感單元、通信單元及電氣輔助單元為基本組成結(jié)構(gòu)的硬件系統(tǒng)架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上對每個控制單元模塊進行設(shè)計;在控制系統(tǒng)軟件方面首先對機器人軟件控制系統(tǒng)的控制功能結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上完成了機器人的運動狀態(tài)模式和運動控制流程的設(shè)計。
　　最后,搭建了機器人行走仿真實驗平臺,分別對機器人平地常規(guī)二、三、六步態(tài)行走及步態(tài)之間切換、平地大角度定點旋轉(zhuǎn)、坡面行走和平地—坡