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《基于自抗擾控制的六足機器人研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學位論文基于自抗擾控制的六足機器人研究RESEARCHONSIX-LEGGEDBASEDCONTROLOFADRC李思遠哈爾濱工業(yè)大學2016年6月國內(nèi)圖書分類號：TP244學校代碼：10213國際圖書分類號：681.5密級：公開工程碩士學位論文基于自抗擾控制的六足機器人研究碩士研究生：李思遠導(dǎo)師：王萍萍副教授申請學位：工程碩士學科：航天工程所在單位：航天學院答辯日期：2016年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex：TP244U.D.C.：681.5Dissertationfor
2、theMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSIX-LEGGEDBASEDCONTROLOFADRCCandidate：LiSiyuanSupervisor：Asso.Prof.WangPingpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AerospaceEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2016Degree-Con
3、ferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要近些年來，隨著人類對自然的不斷探索，很多未知的地方人類自身不便或無法到達，如火山洞穴，海底探測，外星表面等等，機器人可以代替人類來完成特定的任務(wù)。多足式機器人相較輪式與履帶式機器人更能適應(yīng)環(huán)境，具有更好的靈活性與穩(wěn)定性，但在控制上仍存在很多難題，本文通過針對擾動補償?shù)膯栴}設(shè)計自抗擾控制系統(tǒng)對六足機器人進行控制研究。首先設(shè)計了六足機器人的機械結(jié)構(gòu)，確定軀體與腿部的尺寸，并對已設(shè)計好的機
4、器人進行了受力分析，運動學分析，利用幾何法對六足機器人的逆運動學進行了推導(dǎo)，得到了關(guān)節(jié)角與運動狀態(tài)的關(guān)系。利用拉格朗日法建立了動力學模型得出了運動時力矩隨運動狀態(tài)變化的公式，為控制提供基礎(chǔ)。然后對六足機器人的基本步態(tài)進行了分析，利用六足機器人運動學與逆運動學分析后得到的結(jié)論，用擬合曲線的方法規(guī)劃了足端軌跡。再利用MATLAB軟件編寫了通過足端軌跡轉(zhuǎn)換成各關(guān)節(jié)角的程序，運算出各關(guān)節(jié)角在直行運動、側(cè)向運動、高度調(diào)整、旋轉(zhuǎn)運動時的變化曲線。最后，設(shè)計了自抗擾控制系統(tǒng)，分析了自抗擾控制器的各個組成部分的功能及其原理，
5、構(gòu)建了直流力矩電機模型，利用MATLAB-Simulink搭建了腿部單關(guān)節(jié)的控制器與經(jīng)典PID控制器進行了仿真比較，驗證了控制器的效果。對整個腿部建立動力學模型并加入足端力的反饋，通過自抗擾控制器完成對腿部運動及受到各項擾動時的仿真，實現(xiàn)六足機器人的控制。本文對仿真結(jié)果進行了分析，所得的結(jié)果對以后的研究提供了幫助，并且具有一定的工程應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：六足機器人；步態(tài)分析；自抗擾控制；仿真驗證-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractInrecentyears,withthecontinuedexpl
6、orationofnature,humanbeingshavemanyunknownplacesinconvenientorimpossibletoreach,suchasvolcaniccaves,submarinedetection,extraterrestrialsurfaces,etc.buttherobotcanreplacehumanstoaccomplishspecifictasks.Multi-leggedrobotcrawlercomparedwithwheeledrobotcanadapt
7、totheenvironment,withbetterflexibilityandstability,buttherearestillmanyproblemsonthecontrol,thepaperdisturbancecompensationproblemforthedesignofADRCcontrolsystemsix-leggedrobotcontrolstudy.First,designedthemechanicalstructureofSix-leggedrobot,thebodyandlegs
8、todetermineagoodsize,andhasdesignedarobotmechanicalanalysis,kinematicsanalysis,usingthegeometricmethodofinversekinematicsderivatetheSix-leggedrobot,andgettherelationshipbetweenthejointangleandgetmotion
