足式機(jī)器人小腿主被動(dòng)聯(lián)合減振研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、仿生物結(jié)構(gòu)的足式機(jī)器人擁有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值，在機(jī)器人研究領(lǐng)域占據(jù)重要的地位。但是足式機(jī)器人在行走過程中，因地面反作用力的沖擊，整個(gè)身體會(huì)產(chǎn)生自下而上的振動(dòng)。過大的振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器人上身平臺(tái)搭載設(shè)備的正常工作，同時(shí)也將限制機(jī)器人的行走速度。因此研究足式機(jī)器人小腿平臺(tái)的減振技術(shù)，緩沖或抑制地面的沖擊對(duì)機(jī)器人上身平臺(tái)造成的振動(dòng)影響具有重要的意義。目前廣泛采用的被動(dòng)減振技術(shù)對(duì)低頻振動(dòng)的抑制效果無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，因此，本文結(jié)合主動(dòng)減振適

2、用于中低頻段振動(dòng)抑制的特點(diǎn)，將基于音圈電機(jī)作動(dòng)器的主動(dòng)減振技術(shù)應(yīng)用到足式機(jī)器人小腿減振過程中，為抑制沖擊并衰減機(jī)器人上身平臺(tái)的振動(dòng)提出一種主被動(dòng)聯(lián)合減振的新方法。
　　首先，分析了減振小腿的工作特性并設(shè)計(jì)了帶摩擦力模型的減振小腿模型，同時(shí)建立了音圈電機(jī)作動(dòng)器的數(shù)學(xué)模型。構(gòu)建了以上身平臺(tái)振動(dòng)加速度和下平臺(tái)位置為反饋信號(hào)的主被動(dòng)聯(lián)合減振控制系統(tǒng)，采用不同形式的沖擊信號(hào)對(duì)被動(dòng)減振和主被動(dòng)聯(lián)合減振下的系統(tǒng)振動(dòng)抑制能力及抗干擾能力進(jìn)行了分析

3、。
　　其次，通過ADAMS建立了帶摩擦力擾動(dòng)的虛擬樣機(jī)模型對(duì)減振小腿平臺(tái)的振動(dòng)抑制能力進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)了ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真下的音圈電機(jī)模型，以上身平臺(tái)振動(dòng)加速度為控制目標(biāo)，進(jìn)行了主動(dòng)減振控制算法的研究。
　　然后，設(shè)計(jì)了減振小腿平臺(tái)的控制軟件系統(tǒng)，采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法在CCS6.0中完成了控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與編寫。
　　最后，基于減振小腿平臺(tái)及硬件控制系統(tǒng)，進(jìn)行了被動(dòng)減振實(shí)驗(yàn)，同時(shí)分別采用PID控制器