毕业设计论文--机器爬虫运动步态策略研究

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1、机器爬虫运动步态策略研究 I 摘 要 目前对于移动式机器人多采用轮式移动机构， 但是在适应复杂地形时轮式机 器人无法满足路况的要求，由此设计一种灵活的、行走平稳和对路况适应性强的 机器人成为解决此类问题的关键。六足仿生机器人便是这种机器人的典型代表， 而六足仿生机器人的步态研究对其的行走方式更是具有重要意义。 硬件控制芯片采用 Parallax公司生产的 Basic Stamp 微控制器， 利用 PBASIC 语言设计程序，并完成机器人运动控制程序的设计。在实现数据的正常通信后， 利用计算机传输给 Basic Stamp 控制器，写入程序。 论文针对一个已经完成的六足仿生机器人本体，采用 Ba

2、sic Stamp 微控制技 术，研究了六足仿生机器人运动步态的控制规律，并对其进行运动规划，在其上 实现控制系统。论文主要研究了六足机器人的三角步态、四足步态走法并且提出 波动步态。通过斑马线步态图可以很清楚的发现其三者之间的联系和不同，从而 总结出每种步态的特点并且比较每种步态的优缺点， 为后面的实验过程提供了理 论依据。在实验中分别在六足机器人本体上实现了基于三角步态的直线行走、基 于四足步态的直线行走、 基于三角步态的右侧转弯运动和在两种步态下的负重实 验。另外，三角步态中的转弯状态分析和实现较直行状态更为复杂。因为机器人 有六条腿， 数目比较多， 所以转弯的时候每条腿的运动状态如何分

3、配是一个难点。 通过对三角步态运动特点进行仔细分析并且对六足机器人本体的研究， 实现了其 转弯步态。 从实验结果可以看出，六足仿生机器人的运动控制具有稳定性和协调性。四 足步态较三角步态负重能力更强， 但是速度更慢。 三角步态具有快速性和灵活性， 所以适用于平坦的地面。 由于四足步态具有负重能力强支撑足较多的特点所以适 用于对路面平坦程度要求不高的情况下，而这恰恰是轮式机器人很难达到的。 关键词：六足机器人，仿生，步态，Basic Stamp，伺服电机 机器爬虫运动步态策略研究 II ABSTRACT Currently, the mobile robots mostly exist in t

4、he form of multi-wheel, but to adapt to the complex terrain conditions, they are often out of expectance. For the reason of this fault, designing a new kind of robot with the characteristic of flexible, stable and adaptable, so that the problem can clearly discovered and easily resolved. As a typica

5、l representative of such robots, hexapod bio-robot regularly do a good job. So it can be of great significance to research the gait of this product. The chip of hardware control system is applied by Parallax Inc. Basic Stamp microcontroller, PBASIC language is used for designing process and perfecti

6、ng the robot motion. After performing the normal communication of data, the computer transmits them to Basic Stamp controller, and then imports the procedure. Under the premise of Basic Stamp microcontroller, the thesis research on the law of hexapod robot gait controlling which is based on an accomplished one. And then mapping out its movement, on which try to implement the controlling system. The focus of this paper is to relate tripod gait,four-leg gait of hexapod robots and put forward flu