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基于仿生原理的六足机器人研制

目录

一、内容概括................................................3

1.1仿生机器人的发展现状与趋势...........................4

1.2六足机器人在复杂环境中的应用前景.....................5

1.3课题研究的必要性和创新性.............................6

二、仿生原理及关键技术......................................8

2.1仿生学基础...........................................9

2.1.1仿生学的定义与发展..............................10

2.1.2仿生学的研究方法与应用领域......................11

2.2六足机器人仿生设计原理..............................13

2.2.1动物运动学原理..................................14

2.2.2动力学仿真分析..................................15

2.2.3仿生六足机器人的结构设计........................16

三、六足机器人硬件设计与实现...............................17

3.1机器人整体架构设计..................................19

3.1.1主体结构材料选择................................20

3.1.2动力学性能要求..................................21

3.2腿部结构设计及优化..................................22

3.2.1关节结构设计....................................23

3.2.2行走机构优化....................................25

3.2.3传感器布置与选型................................26

3.3控制系统的硬件设计..................................28

3.3.1主控制器选型及配置..............................29

3.3.2传感器信号处理电路..............................31

3.3.3执行机构驱动电路设计............................32

四、六足机器人的软件系统设计...............................34

4.1控制算法研究........................................35

4.1.1运动规划算法....................................36

4.1.2路径跟踪算法....................................38

4.1.3稳定性控制策略..................................39

4.2软件系统架构设计与实现..............................40

4.2.1系统总体架构设计................................42

4.2.2模块化程序设计..................................43

4.2.3人机交互界面设计................................45

五、六足机器人实验验证与分析...............................46

5.1实验平台搭建........................................47

5.1.1实验场地选择及要求..............................48

5.1.2实验设备与仪器配置..............................50

5.2实验内容与方法......................................51