仿落猫机器人嵌入式控制系统设计

摘要

机器人在未知复杂环境下作业时,有从高处跌落的风险,所以需考虑其空中姿态调整能力,减轻由错误的着陆方式造成的伤害.针对机器人空中不能借助外力使其翻转的难点,仿照猫从空中跌落可安全着陆的特性,研究仿落猫机器人空中姿态调整的下落轨迹问题.基于ARM Cotex-M3内核的嵌入式芯片建立了机器人控制系统,对仿落猫机器人轨迹规划进行了仿真分析,并对实物样机进行了多次自由落体试验.结果表明,机器人在下落过程中机身各个角的变化符合预期,所设计的嵌入式控制系统能较为精确地控制仿落猫机器人运动,实现了空中翻转.该小型嵌入式控制系统具有运算处理快、外设可扩展性和存储能力强的优点,满足了仿落猫机器人智能算法、低功耗运动的要求.