基本信息
- 项目名称：
- 四足步行机器人系统研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 在分析四足步行机器人的步态和腿机构的运动关系的基础上, 建立四足步行机器人腿部机构和驱动控制方案，最后利用微计算机实现机器人的多种步态控制。采用单片机完成控制算法，再将计算结果转化为PWM信号输出到舵机来控制机器人的步态。通过对机器人不同姿态下足底力的测试、数据采集、归纳处理，规划机器人的最佳步态，保证其能够在任何环境下都能平稳行走。
- 详细介绍：
- 整体设计思路：（一）通过分析计算驱动力和动力源实现整体设计。(二)通过运动学和动力学方程建模来进行对八自由度爬行机器人步态的控制。（三）针对八自由度爬行机器人，选择舵机。(四)硬件设计：利用AT89S52单片机，作为八自由度爬行机器人的“大脑”，通过编程控制电机，使其完成行走任务，并从控制芯片AT89S52的接口电路做了分析和论述，接着对主机单元和人机接口单元进行了分析。(五)软...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的： 为了实现在不规则的环境下机器人的行走，需对机器人的结构和控制策略进行研究。 基本思路 一般情况下，对于平面机构的腿在平面内能实现变步态步行最少需要两个自由度，这时只能做不改变方向的直线运动。如腿要实现固定步态步行，也可采用一个自由度。这里准备选用两个自由度来控制单腿。 在机器人的稳定性控制方面，首先需要分析四足步行机器人的步态和腿机构的运动关系, ...(查看更多)
科学性、先进性
- 机器人研究中最重要的就是保持机器人的平衡与稳定。机器人步态设计理所当然的也应当符合这一原则。在步态的设计上往往将减少占空时间作为保持机器人稳定的重要手段。当然这一方法带来的直接后果是明显降低了运动速度。因此，本系统在保持四足机器人运动速度的前提下，利用三角支撑平衡的方法设计了四足机器人的静步行与静步行回转步态。 在静步行或静步行回转状态下，四足机器人只有一条腿作抬起...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室试验阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物 产品 现场演示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品利用倾斜传感器，通过定义立足点的静态稳定区域提出了一种机器人稳定性分析的新方法，实现了四足步行机器人的多种步态的稳定性控制。设计的四足步行机器人具有响应快、控制精度高，体积和重量小等优点。设计的机器人可用于野外探测，另外，还可以用于海底和极地的科学考察和探索。
同类课题研究水平概述
- 1988年，日本机械研究所研制成能动步行四足步行机器人，是一种设计比较完整的四足机器人，但距离真正的使用还有一定的差距。多足爬行机器人取得成就应该说是在80年代。在国家高技术项目支持下，1991年，上海交通大学马培荪等研制出JTUWM系列四足步行机器人。JTUMM—III，以马为仿生对象，每条腿有3个自由度，由直流伺服电机分别驱动各个关节的运动。该机器人采用两级分布式控制系统，脚...(查看更多)
