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      如何進行雙足競步機器人機構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計

      2020-03-24 | rar | 10.30 MB | 次下載 | 免費

      資料介紹

      　　本文對雙足競步機器人機械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)進行設(shè)計并對其步態(tài)規(guī)劃進行研究，成果成功應(yīng)用于全國機器人大賽雙足競步機器人項目競賽中。 首先，對雙足競步機器人的自由度進行配置;根據(jù)自由度的配置把機器人的機械結(jié)構(gòu)分為腳部、膝部、胯部、軀干部四個模塊，對其進行模塊化設(shè)計與制造;利用UG NX軟件進行實體建模，生成各個模塊的鈑金展開圖;對各個模塊進行加工和裝配，得到雙足競步機器人實體。 其次，在分析舵機控制原理的基礎(chǔ)上，提出了PWM信號生成方法合理性評價四原則，實現(xiàn)了對各種生成PWM信號的方法全面而又具體的評價;首次提出了利用分時成組原理進行PWM信號生成的方法，生成的PWM信號不僅具有較好的輸出同步性、周期可適應(yīng)性和良好的占空比可調(diào)性，而且具有較強的信號輸出能力。 然后，根據(jù)分時成組原理，利用C8051F040單片機作為主控芯片，在Protel DXP軟件中進行了控制系統(tǒng)電路原理圖和PCB板圖的繪制;利用Keil uVision2軟件實現(xiàn)了控制程序的編寫。 最后，利用Denavit—Hartenberg規(guī)則對雙足競步機器人進行運動學(xué)建模;在運動學(xué)模型的基礎(chǔ)上利用齊次變換矩陣進行了運動學(xué)方程的建立;根據(jù)步態(tài)規(guī)劃的相關(guān)參數(shù)，利用Matlab軟件求解并仿真出各關(guān)節(jié)自由度的軌跡曲線;采用離線規(guī)劃——在線調(diào)整方式對雙足競步機器人的關(guān)節(jié)運動軌跡進行修正，得到平滑而穩(wěn)定的步態(tài)軌跡。

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