仿生移動(dòng)輪腿式遙操作機(jī)器人.pdf

1、自上世紀(jì)50年代，蘇聯(lián)和美國(guó)開(kāi)始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)競(jìng)賽，開(kāi)啟了人類外星探測(cè)的征程。2004年，中國(guó)也開(kāi)始進(jìn)行了月球探測(cè)，并作出了三個(gè)階段的計(jì)劃。隨著這種外星探測(cè)研究活動(dòng)的高漲，星球探測(cè)車的研究也成為了重點(diǎn)研究對(duì)象。由于外星球的環(huán)境惡劣，目前無(wú)人駕駛的星球車成為了主流研究對(duì)象。本文針對(duì)未來(lái)星球探測(cè)車的需求，結(jié)合仿生學(xué)，展開(kāi)了仿生移動(dòng)機(jī)器人方面的研究，想從一個(gè)全新的角度和思路來(lái)研究星球探測(cè)車。
　　本文分析了國(guó)內(nèi)外星球探測(cè)車和仿生類移動(dòng)機(jī)

2、器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及研究趨勢(shì)，指出了目前仿生類機(jī)器人研究中存在的幾點(diǎn)問(wèn)題。然后介紹了仿生移動(dòng)輪腿式遙操作機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它是以螞蟻為原型設(shè)計(jì)的，包括頭部、胸部和腹部結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，將其分成通信傳輸級(jí)、控制級(jí)和裝置級(jí)三個(gè)部分。采用基于Linux操作系統(tǒng)的RPi作為主控制器，用Python語(yǔ)言對(duì)主控制器進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制。介紹了可以輸出24V、12V、5V和3.3V四種電壓的機(jī)器人電源管理模塊，設(shè)計(jì)了基于雙核

3、微控制器的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制模塊和機(jī)器人傳感器模塊的硬件和軟件，以及基于單核微控制器的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件和軟件。
　　本文還針對(duì)仿生移動(dòng)輪腿式遙操作機(jī)器人的模塊功能需求，設(shè)計(jì)了具有直觀性的、良好的人機(jī)交互界面的小型遙操作控制器。并為了方便操作人員的控制，設(shè)計(jì)了語(yǔ)音控制、手柄控制，同時(shí)增加可視化能力的平板電腦控制。
　　最后，本文針對(duì)仿生移動(dòng)輪腿式遙操作機(jī)器人地面運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，包括平地、草地和巖石地的測(cè)試。另外，針