仿人机器人控制系统研究

admin · 发表于 2022-9-28 19:55:06

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雅宝题库解析：
仿人机器人已成为当前机器人研究领域最活跃的研究方向之一。控制系统是仿人机器人信息和控制的主体，它设计的好坏决定了仿人机器人能否实现稳定行走和准确的行为控制。因此，仿人机器人控制系统的研究具有重要的实际意义。首先，介绍了仿人机器人的驱动系统，并结合实验室研制的样机，选择了合理的驱动方式和驱动装置。接着介绍了当前国内外仿人机器人及控制系统的研究现状，论证、分析比较了几种典型的控制系统的组成、层次结构和优缺点。通过论证比较确定了基于CAN总线的仿人机器人分布式控制系统方案。并结合BHBIP-1型仿人机器人样机的自身特点，设计了基于PC104工控机和CAN总线的分布式控制系统。其次，介绍了控制系统协调层的硬件设计和基于MFC设计的控制台，并详细介绍了控制台各个模块的功能，和控制台的使用方法。接着详细介绍了通讯层CAN网络的搭建和通讯协议的设计，着重阐述了双CAN通讯网络的实现。再次，在阐述了关节电机的工作原理的基础上，详细介绍了控制系统执行层的硬件设计原理，其中包括基于DSP的关节电机控制器、驱动器以及位置检测模块的硬件设计实现。然后，本文分析了无刷直流电机的数学模型，设计了关节电机电流、速度、位置闭环控制策略。详细阐述了各个控制环节的软件算法，并进行了实验调试结果分析后给出了最佳的调节参数。最后，论文阐述了机器人在平整地面上行走调试过程中的实验结果和存在的题目，以及改进措施，最终实现了在平整地面的稳定行走，同时验证了该控制系统具有良好的控制品质，满足了仿人机器人的行走控制要求。

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