陈新杰，胡天麒

（武汉理工大学机电工程学院，武汉430070）

作为移动类型机器人之一，四足机器人在很多领域（如军事、家庭、救援等）都有很好的实用性以及广大的应用前景[1]。较之于其他类型的履带式、轮式移动机器人，四足机器人运动过程落脚点离散，这一运动特点使得它能够在非结构环境中适应性更强和运动灵活性更高，可以在多数的地面顺利行走。采用刚性脊柱是目前绝大多数的四足机器人发展现状，而使用刚性脊柱限制了四足机器人性能的提升。将柔性脊柱引入四足机器人，脊柱的协调配合可对外界冲击起到柔顺作用，在调整机身姿态和四条腿的落足点方面优势跟明显，能够有效地提高机器人运动的稳定性和运动灵活性[2]。

目前，对于大多数机器人控制系统的通信方式都是采用RS485、RS232端口和一些现场总线，但在机器人结构比较复杂，控制关节较多的情况下，不能保证控制系统实时性和稳定性。CAN总线是一种能够解决繁多数量控制设备间数据交换的串行数据通信协议，CAN通信具有通信速度快、采用多主方式工作可挂载多个节点等特点。本文基于CAN总线设计并开发了分层式的柔性脊柱四足机器人控制系统，并采用一种新型的积分分离PID控制算法来控制电机的运动。

1 四足机器人结构和控制要求

依照机器人结构设计原则，设计结构简图如图1所示。柔性脊柱型四足机器人由腿部、腰部、前体和后体机身组成，每条腿3个关节，髋关节、膝关节和横摆关节。……