四杆驱动低惯量仿生腿的设计与实现

作     者：于汇洋 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙容磊

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：四杆驱动 仿生腿 CAN总线 

摘      要：足式机器人因对复杂地形适应性强而有望代替人类在恶劣自然环境下工作。四足仿生机器人作为足式机器人的重要组成部分，以其丰富的步态、高环境适应能力等优势而逐渐成为足式机器人研究领域的热点。本文以开发一台采用新型驱动方式四足机器人为目标，开展了关于四杆驱动低惯量仿生腿的研究。 研究猎豹生理学特征，提出仿生腿的设计性能指标和总体设计原则，完成仿生腿总体设计方案。 确定仿生腿的机械布局。讨论四杆驱动单元的数学模型，找到优化设计参数的方法及最优参数。选择合适电机和减速器，完成整个仿生腿的机械结构设计，最后进行强度验证。 确定控制系统软硬件平台方案，完成传感器选型，开发用CAN总线和CANopen协议控制伺服电机，开发硬件的驱动程序。 制作仿生腿样机，完成伺服电机配置及系统调试，实现仿生腿的运动。