基于嵌入式系統(tǒng)平臺的擬人機器人平衡與運動控制研究.pdf

1、機器人集中了機械工程、電子工程、計算機、自動控制以及人工智能等多種學科的最新科研成果，代表了機電一體化的最高成就。擬人機器人的研究是當今機器人研究領(lǐng)域最為活躍的研究方向之一，其中穩(wěn)定行走中的平衡控制技術(shù)和運動控制技術(shù)是擬人機器人研究中的關(guān)鍵技術(shù)之一。擬人機器人的關(guān)節(jié)眾多，結(jié)構(gòu)復雜，要使擬人機器人具有人體所具有的多項功能，像人一樣行走，其控制策略和控制電路將更顯得重要。本論文對擬人機器人平衡控制和運動控制進行了較為深入而系統(tǒng)的研究。

2、 針對擬人機器人在行走過程中的不穩(wěn)定問題，采用了基于模糊B樣條基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法，并把其應用于擬人機器人的平衡控制中，通過調(diào)節(jié)踝關(guān)節(jié)的前后擺動角度使期望ZMP(Zero Moment Point)和實際ZMP相重合，從而實現(xiàn)擬人機器人的穩(wěn)定行走。仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的模糊控制相比較該控制系統(tǒng)，具有響應速度快、穩(wěn)態(tài)精度高等優(yōu)點，同時系統(tǒng)的的震蕩也被有效抑制。證明了采用模糊B樣條基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡控制器實現(xiàn)擬人機器人平衡控制的可行性和有效

3、性。 選擇SUMSUNG公司的S3C44BOX處理器為運動主控芯片建立了一個運動控制平臺，該平臺可以同時控制多個電機，具有人機交互界面，還可以通過外部中斷響應運動控制的異常狀態(tài)。文中選擇CAN總線來實現(xiàn)各個控制單元之間實時通訊。運動控制平臺和CAN節(jié)點的硬件電路和程序設(shè)計均在文中給出，最后還進行相應的調(diào)試實驗。調(diào)試實驗結(jié)果表明該平臺能夠完成對機器人多個關(guān)節(jié)的運動控制和實現(xiàn)各控制單元之間的通訊。 選擇μC/OS—Ⅱ嵌入式實