才国锋，张　赫，陈　杰，刘玉斌，赵　杰

(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，哈尔滨 150080)

仿生六足机器人单腿控制系统

才国锋，张赫，陈杰，刘玉斌，赵杰

(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，哈尔滨 150080)

摘要：对仿生六足机器人单腿进行了运动学分析，计算了足端位置与关节角位置之间的关系.关节由直流伺服电机驱动，采用电流环和位置环双层控制结构，电流环采用PI控制，位置环采用PID控制，在Simulink仿真中调整控制参数，使位置环的阶跃响应迅速并且超调振荡较小.采用三次多项式实现轨迹规划，使位置、速度和加速度都连续，保证了运动的平稳性.

关键词：仿生机器人；运动学分析；直流伺服电机控制；轨迹规划

轮式机器人和履带式机器人能够在平坦的地面上表现出良好的运动能力，但是在地球以及外部星球的大部分地面都是非平坦的、非结构化的地面，这时，轮式和履带式机器人的运动能力就不能很好的发挥，甚至有些地形都无法行走[1-3].足式机器人特别是六足机器人能够很好的克服轮式和履带式机器人的上述缺点，能够实现在复杂、非结构化的地面环境中实现稳定地行走.

在仿生六足机器人的运动过程中，单腿运动控制是其进行复杂运动控制的基础[4-6]，仿生六足机器人的每条腿都由三个旋转关节构成，是一个三自由度的串联机械臂，六条腿的结构完全相同，保证了良好的互换性.每个关节都由直……