一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)快速地發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人來替代人類完成一些重復(fù)、繁重、危險(xiǎn)的體力勞動(dòng)。目前，我國火電發(fā)電占總發(fā)電量的80%左右，而火電發(fā)電主要依靠燃燒傳統(tǒng)的煤炭實(shí)現(xiàn)。但是由于煤炭是不可再生資源，而且燃燒煤炭會(huì)給環(huán)境帶來很大的污染，所以我國急需利用清潔能源進(jìn)行發(fā)電。其中核電是高能量密度的能源；輸出功率穩(wěn)定高效，是比較清潔、低碳、環(huán)境友好的能源，因此我國目前在大力加快核電站建設(shè)。核電雖然有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但也不可避免的帶來一些隱患。2011年的福島核事故給人們敲響了警鐘。一旦發(fā)生核事故，需要救援人員進(jìn)入事故現(xiàn)場處理核燃料，以免發(fā)生二次事故，但是由于核燃料的高放射性，即使人們身著抗輻射材料，也只能在事故現(xiàn)場停留不到一分鐘，極大的限制了救援任務(wù)。因此，考慮用機(jī)器人進(jìn)行救援成了不二之選。由于四足機(jī)器人相較雙足機(jī)器人具有更大的載荷，清理災(zāi)害現(xiàn)場有很大的優(yōu)勢，所以一般選用四足機(jī)器人作為救災(zāi)機(jī)器人。但是現(xiàn)有的四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)遲緩，在高負(fù)載情況下不夠靈活，另外成本較高，容易出現(xiàn)故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，提供行動(dòng)靈活、成本降低且故障率低的一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊、足尖軌跡規(guī)劃模塊、伺服控制器、電源、電鍍閥、液壓缸、傳感器，其特征在于:所述的私服控制器包括控制算法模塊和放大器模塊，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)與液壓缸于東規(guī)劃模塊和足尖軌跡規(guī)劃模塊組成的在線計(jì)算機(jī)相互進(jìn)行信號(hào)交換；液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊連接伺服控制器的控制算法模塊，控制算法模塊通過放大器連接電鍍閥，電鍍閥連接電源和液壓缸，液壓缸連接傳感器。
[0006]作為另一種優(yōu)選方案，所述的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)由三臺(tái)PC機(jī)構(gòu)成。
[0007]本發(fā)明有益效果。
[0008]本發(fā)明機(jī)器人的腿是平行四邊形機(jī)構(gòu)，這種對稱的設(shè)計(jì)能夠使機(jī)器人的腿具有更好的動(dòng)態(tài)平衡性能和更大的工作空間。把這兩個(gè)液壓缸并排放在腿的上部提升了機(jī)器人的平衡，同時(shí)也減小了機(jī)器人行走時(shí)腿的慣性。使機(jī)器人的行動(dòng)靈活、成本降低且故障率低。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0010]圖1是本發(fā)明原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊、足尖軌跡規(guī)劃模塊、伺服控制器、電源、電鍍閥、液壓缸、傳感器，其特征在于:所述的私服控制器包括控制算法模塊和放大器模塊，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)與液壓缸于東規(guī)劃模塊和足尖軌跡規(guī)劃模塊組成的在線計(jì)算機(jī)相互進(jìn)行信號(hào)交換；液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊連接伺服控制器的控制算法模塊，控制算法模塊通過放大器連接電鍍閥，電鍍閥連接電源和液壓缸，液壓缸連接傳感器。
[0012]作為另一種優(yōu)選方案，所述的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)由三臺(tái)PC機(jī)構(gòu)成。
[0013]所有的液壓缸都由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過PID來控制電鍍閥的開合來調(diào)節(jié)液壓缸中液壓油的流動(dòng)。液壓缸通過特殊的設(shè)計(jì)，可以利用機(jī)械反饋來精確的控制液壓缸的位置。所有的控制器和液壓執(zhí)行器都通過無線的方式連接到外部的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)，可以實(shí)時(shí)對他們進(jìn)行控制。機(jī)器人安裝有陀螺儀和加速度傳感器，可以實(shí)時(shí)測量出機(jī)器人的位姿。機(jī)器人的步態(tài)分為靜態(tài)步態(tài)和動(dòng)態(tài)步態(tài)。靜態(tài)步態(tài)主要是爬行步態(tài)，這種情況下機(jī)器人的重心投影總是落在由支撐腿組成的多邊形中。動(dòng)態(tài)步態(tài)包括對角，騮蹄和疾馳步態(tài)，這種情況下重心投影不需要一定落在由支撐腿組成的多邊形中，只要維持動(dòng)態(tài)平衡即可。在設(shè)計(jì)機(jī)器人的足尖軌跡的時(shí)候，需要考慮兩個(gè)因素。第一是機(jī)器人的腳落地的時(shí)候不能造成很大沖擊；第二是機(jī)器人的足尖軌跡應(yīng)該盡可能的和四足動(dòng)物的軌跡相似。設(shè)T是機(jī)器人一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的時(shí)間，可以看出一個(gè)腳的移動(dòng)只需要0.15T的時(shí)間。為了使機(jī)器人有更高的穩(wěn)定性，我們設(shè)計(jì)的足尖軌跡必須滿足下列條件:機(jī)器人的足尖軌跡必須連續(xù)；當(dāng)腳離地和落地的時(shí)候，腳尖的速度和加速度必須為O。所以我們使用Bezier曲線來設(shè)計(jì)腳的軌跡，它可以很好的滿足我們提出的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊、足尖軌跡規(guī)劃模塊、伺服控制器、電源、電鍍閥、液壓缸、傳感器，其特征在于:所述的私服控制器包括控制算法模塊和放大器模塊，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)與液壓缸于東規(guī)劃模塊和足尖軌跡規(guī)劃模塊組成的在線計(jì)算機(jī)相互進(jìn)行信號(hào)交換；液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊連接伺服控制器的控制算法模塊，控制算法模塊通過放大器連接電鍍閥，電鍍閥連接電源和液壓缸，液壓缸連接傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的計(jì)算機(jī)控制臺(tái)由三臺(tái)PC機(jī)構(gòu)成。
【專利摘要】一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供行動(dòng)靈活、成本降低且故障率低的一種機(jī)器人行動(dòng)控制系統(tǒng)。本發(fā)明包括計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊、足尖軌跡規(guī)劃模塊、伺服控制器、電源、電鍍閥、液壓缸、傳感器，其特征在于：所述的私服控制器包括控制算法模塊和放大器模塊，計(jì)算機(jī)控制臺(tái)通過無線網(wǎng)絡(luò)與液壓缸于東規(guī)劃模塊和足尖軌跡規(guī)劃模塊組成的在線計(jì)算機(jī)相互進(jìn)行信號(hào)交換；液壓缸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃模塊連接伺服控制器的控制算法模塊，控制算法模塊通過放大器連接電鍍閥，電鍍閥連接電源和液壓缸，液壓缸連接傳感器。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號(hào)】CN105564526
【申請?zhí)枴緾N201410622924
【發(fā)明人】趙儉
【申請人】趙儉
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年11月8日