舵机电机驱动的类壁虎机器人的运动控制系统

摘要

目前机器人在各行各业中发挥着重要的作用。作为特种机器人的壁虎机器人因其特有的优点，隐蔽、机动、灵活，使其在高危险、军事、反恐、救援等场合下有着很广阔的应用前景。 本文设计并实现了一种对壁虎机器人的控制方案，包括基于单片机的硬件系统和C语言的软件编写。本文首先简要地介绍了现有爬壁机器人的控制技术。在对壁虎机器人运动模型进行扼要的分析基础上，选择了控制所需的硬件，其中早期选用的控制芯片为8051，后期选用的控制芯片为ATmega8，并且设计相关的控制电路板。然后，分别根据在地面和墙壁两种具体情况，通过ADAMS仿真模型模拟了两种不同的步态。依据仿真结果，对控制步态进行分析和规划，给出最合理的运动步态。在实验调试过程中，解决了样机控制的各种问题，相应的对机械结构以及步态控制进行调整。实验结果表明：设计方案具有可行性同时达到了预期的目的；同时对比仿真与实际控制结果，也检验壁虎机器人结构设计的可行性，步态的稳定性和合理性。本文工作为下一步研制实用壁虎机器人的机构设计，步态规划，控制打下很好基础。