一种基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统技术方案

技术编号:43599424 阅读:24 留言:0更新日期:2024-12-11 14:48
本发明专利技术公开了一种基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,包括:用于为系统供电的电源模块;IMU模块,用于采集机器人俯仰角航向角、俯仰角速度和航向角速度;机器人采用两足滚轮机器人,设有四个伺服电机,其中两个髋关节电机负责调整机器人腿长和跳跃,另外两个踝关节电机负责机器人平衡、前进和转向;主控单元,用于控制四个伺服电机的转动,利用机器人左轮和本体受力的平衡关系,通过髋关节电机扭矩得到机器人的直线行驶扭矩和转向扭矩。采用LQR控制方法计算STM32主控单元控制输出所需要的状态反馈矩阵,能够实现双足轮腿式机器人的应用控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人运动控制领域,特别是一种基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统


技术介绍

1、移动机器人,是现在主流的机器人研究方向之一,利用摄像头、雷达等视觉传感器实现机器人的实时定位,地图构建与导航避障,利用压力传感器、关节编码器等实现末端操作臂的力控制与位置控制,实现精细化的操作等。

2、随着非结构化地形环境、高能量效率和高移动半径等机器人应用场景对机器人的性能提出了更高的要求,单纯的轮式和足式机器人由于自身固有的缺陷,均不能胜任复杂环境和复杂任务的要求。一种有吸引力的方案是在足式机器人末端加入轮子从而构成的轮腿式机器人,便同时结合了轮式机器人在平坦地面上能量效率高、速度快的优点,和足式机器人在复杂地形上的适应能力强的优点,拓宽了机器人的应用场景和作业范围,近年来成为了国内外机器人学者的研究热点。

3、然而对轮足复合式机器人的研究目前还大部分集中于四足、六足等多足轮腿机器人,由于多腿结构,自由度多、体积较大,在台阶、狭小过道等实际环境中的应用受到了限制,因此展开双足轮腿式机器人的研究便具有特殊意义。近年来双足轮腿式机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,左、右髋关节电机扭矩与直线行驶扭矩和转向扭矩Tω的关系表示为矩阵:

3.根据权利要求1所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,所述机器人包括:

4.根据权利要求3所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,其连接点位置设置通过以下方式:

5.根据权利要求3所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,电池模块设置在机器人机架底部,IMU模块设置在...

【技术特征摘要】

1.一种基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,左、右髋关节电机扭矩与直线行驶扭矩和转向扭矩tω的关系表示为矩阵:

3.根据权利要求1所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,所述机器人包括:

4.根据权利要求3所述的基于伺服电机的双足轮腿机器人运动控制系统,其特征在于,其连接点位置设置通过以下方式:

5.根据权利要求3所述的基于伺服电机...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾宇周立龚兴兴
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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