仿生六足机器人运动规划的设计与实现

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20世纪80年代后期,许多国家有计划地开展了移动机器人技术的研究。移动机器人是一种具有自规划、自适应、工作于复杂环境下的机器人,要求其具有在复杂地面上的通过能力。同时机器人发展的另一个方向是仿生,仿生机器人是指对生物的特性和行为进行模仿,将生物的结构特征、运动方式等特性融入到机器人中,以提高机器人的运动特性和工作效率。   仿生机器人控制体系按功能可划分为运动规划层,运动控制层,传感器层。运动规划层处于体系顶端。本文主要提出并设计了机器人的运动规划层。运动规划层由ARM主处理器、上位机与外围器件组成。运动规划层使用外围传感器获取环境参数,包括温度、视频信息和障碍物距离,同时将数据传送给上位机。机器人有两种运动模式:自动控制和手动操作。手动操作模式下运动规划层接收操作者指令并将指令发送给运动控制层,使机器人按照操作者的意图运动。自动控制模式下运动规划层使用模糊控制器来控制机器人的运动,使之避开运动路径上的障碍物。运动规划层还需要参与对机器人腿部电机的控制,使机器人的腿部着地时有缓冲过程。这样可以减轻机器人腿部结构的松弛。运动规划层与运动控制层一起完成对仿生机器人的运动控制,使机器人可以在普通路面上平稳的运动。
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