仿生四足機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)代社會(huì)中是顯而易見的，它不但把人類從繁重的勞動(dòng)中解放出來，而且還向著智能化的方向突飛猛進(jìn)的發(fā)展。傳統(tǒng)的仿真分析一般是針對(duì)單個(gè)子系統(tǒng)的仿真，但是通過虛擬技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，獲得最優(yōu)的整機(jī)性能。
　　本文運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制算法和虛擬樣機(jī)技術(shù)，對(duì)仿生四足機(jī)器人樣機(jī)步態(tài)控制進(jìn)行分析，研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1.詳細(xì)地介紹了世界機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和總體方向，為我國的機(jī)器人發(fā)展提供了

2、參考資料，為建立第一樣機(jī)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　2.按照D-H方法建立了機(jī)器人的D-H坐標(biāo)，然后求出了正運(yùn)動(dòng)學(xué)問題。依據(jù)已知的腳掌位姿相對(duì)于機(jī)體的位姿坐標(biāo)，利用各桿長(zhǎng)值，分別求出了各個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并推導(dǎo)出雅可比矩陣。此為關(guān)節(jié)空間向運(yùn)動(dòng)空間轉(zhuǎn)換的必備條件。
　　3.根據(jù)已知的腳掌位置坐標(biāo)，反求出各個(gè)關(guān)節(jié)的相對(duì)轉(zhuǎn)角，利用已知的桿長(zhǎng)和已知坐標(biāo)，并且對(duì)求解出的值進(jìn)行有效的取舍，確定了運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解而得出的角度，這種角度的驗(yàn)證在

3、以后的章節(jié)中得到了驗(yàn)證。初步計(jì)算了抬腳的高度和每一周期所完成的路程，便于以后擬合驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)函數(shù)。
　　4.四足機(jī)器人的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制軟件設(shè)計(jì)。采用了分層遞階的控制結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)共分三級(jí)，分別是控制級(jí)、組織級(jí)和執(zhí)行級(jí)?？刂葡到y(tǒng)在硬件組成上采用了一種開放式控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)率的BP算法，描述了整個(gè)控制系統(tǒng)的工作過程，給出了控制系統(tǒng)的軟件流程圖，并介紹了運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制程序的設(shè)計(jì)過程。