雙足機(jī)器人的相關(guān)研究自仿生機(jī)器人出現(xiàn)就同步進(jìn)行。隨著嵌入式芯片的發(fā)展，更高效率的控制器的出現(xiàn)使研究人員能夠更加靈活的實(shí)現(xiàn)雙足機(jī)器人的控制。相比其他種類(lèi)的機(jī)器人，雙足機(jī)器人具有運(yùn)動(dòng)靈活，適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在各種復(fù)雜地形移動(dòng)，甚至能夠跨越障礙物。它可以協(xié)助人類(lèi)甚至替代人類(lèi)完成許多工作，例如馱運(yùn)物體，搶險(xiǎn)救災(zāi)，高空作業(yè)等等。由于人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜而精密的過(guò)程，因此，控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定直立行走是到目前為止都未完全解決的難題，這也是約束雙足機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)輪式機(jī)器人和履帶機(jī)器人的最大阻礙。基于目前雙足機(jī)器人的研究現(xiàn)狀，本文提出了結(jié)合遠(yuǎn)程測(cè)控平臺(tái)并利用體感技術(shù)的雙足機(jī)器人控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合體感技術(shù)、模擬仿真技術(shù)、遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)以及智能控制技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了控制者的數(shù)據(jù)采集，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算，姿態(tài)數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，足底受力測(cè)量?jī)?yōu)化以及驅(qū)動(dòng)舵機(jī)優(yōu)化控制，而且該系統(tǒng)還通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制將控制端與被控機(jī)器人分離，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的視野反饋功能。本文對(duì)雙足機(jī)器人的研究主要包括以下內(nèi)容。利用微軟公司的Kinect傳感器進(jìn)行人體姿態(tài)數(shù)據(jù)采集;以NI公司的CompactRIO作為雙足機(jī)器人的控制器，并利用與之配套的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;利用MATLAB實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立、運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算以及穩(wěn)定數(shù)據(jù)預(yù)處理;通過(guò)壓力傳感器和單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了實(shí)際ZMP的測(cè)量與傳輸，與預(yù)期數(shù)據(jù)配合調(diào)整不穩(wěn)定姿態(tài)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制;針對(duì)本系統(tǒng)實(shí)時(shí)性控制要求，本文還提出使用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，促進(jìn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的同時(shí)給予機(jī)器人自學(xué)習(xí)能力，提高機(jī)器人的穩(wěn)定性;利用SolidWorks繪制機(jī)器人三維模型并利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)匹配;通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和雙目攝像頭將機(jī)器人視野反饋給控制者。通過(guò)對(duì)硬件電路的搭建以及軟件的調(diào)試，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人穩(wěn)定動(dòng)作與平衡保持。通過(guò)算法的改進(jìn)與智能算法的應(yīng)用，極大的縮短了機(jī)器人數(shù)據(jù)處理時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與控制者在常速下的動(dòng)作的穩(wěn)定同步?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，整體系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

?