四足机器人在实际应用如运输、抢险及军事等活动中体现出了相比其他类型的机器人更加具有优势的实用性,而随着其应用范围的不断扩大,如何提高快速稳定的性能成为了当前四足机器人研究的热点,也对其控制系统的实时性、稳定性提出了越来越高的要求。
本文以四足机器人为研究对象,对四足机器人的基本结构与运动方式进行了研究,提出了一种能够满足其运动需求的机械结构模型,并在此基础上分析了四足机器人基于对角小跑的步态规划方案。根据结构方案与控制需求,进一步设计了基于CAN通信的控制系统总体框架。
在此控制系统的总体框架下,本文首先提出了硬件系统的设计,在现有硬件资源的基础上介绍了硬件选型与线路布置,接着完成了控制系统的软件设计,搭建了硬件设备之间的通信系统,完成了基于CAN总线通信的多线程程序设计与MFC交互界面的程序设计,使得通信系统能够达到数据传输的要求。
最后介绍了样机实验平台,完成了四足机器人在对角小跑步态下的位置控制。结果表明此次设计的四足机器人机械结构与控制系统能够满足其运动控制的需求。
关键词:四足机器人;机械结构;对角小跑步态;CAN通信