[发明专利]一种机器人行动控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种机器人控制系统。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

随着科学技术快速地发展，越来越多的生产企业使用工业机器人来替代人类完成一些重复、繁重、危险的体力劳动。目前，我国火电发电占总发电量的80%左右，而火电发电主要依靠燃烧传统的煤炭实现。但是由于煤炭是不可再生资源，而且燃烧煤炭会给环境带来很大的污染，所以我国急需利用清洁能源进行发电。其中核电是高能量密度的能源；输出功率稳定高效，是比较清洁、低碳、环境友好的能源，因此我国目前在大力加快核电站建设。核电虽然有如此多的优点，但也不可避免的带来一些隐患。2011年的福岛核事故给人们敲响了警钟。一旦发生核事故，需要救援人员进入事故现场处理核燃料，以免发生二次事故，但是由于核燃料的高放射性，即使人们身着抗辐射材料，也只能在事故现场停留不到一分钟，极大的限制了救援任务。因此，考虑用机器人进行救援成了不二之选。由于四足机器人相较双足机器人具有更大的载荷，清理灾害现场有很大的优势，所以一般选用四足机器人作为救灾机器人。但是现有的四足机器人运动迟缓，在高负载情况下不够灵活，另外成本较高，容易出现故障。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供行动灵活、成本降低且故障率低的一种机器人行动控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括计算机控制台、液压缸运动规划模块、足尖轨迹规划模块、伺服控制器、电源、电镀阀、液压缸、传感器，其特征在于：所述的私服控制器包括控制算法模块和放大器模块，计算机控制台通过无线网络与液压缸于东规划模块和足尖轨迹规划模块组成的在线计算机相互进行信号交换；液压缸运动规划模块连接伺服控制器的控制算法模块，控制算法模块通过放大器连接电镀阀，电镀阀连接电源和液压缸，液压缸连接传感器。

作为另一种优选方案，所述的计算机控制台由三台PC机构成。

本发明有益效果。

本发明机器人的腿是平行四边形机构，这种对称的设计能够使机器人的腿具有更好的动态平衡性能和更大的工作空间。把这两个液压缸并排放在腿的上部提升了机器人的平衡，同时也减小了机器人行走时腿的惯性。使机器人的行动灵活、成本降低且故障率低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括计算机控制台、液压缸运动规划模块、足尖轨迹规划模块、伺服控制器、电源、电镀阀、液压缸、传感器，其特征在于：所述的私服控制器包括控制算法模块和放大器模块，计算机控制台通过无线网络与液压缸于东规划模块和足尖轨迹规划模块组成的在线计算机相互进行信号交换；液压缸运动规划模块连接伺服控制器的控制算法模块，控制算法模块通过放大器连接电镀阀，电镀阀连接电源和液压缸，液压缸连接传感器。

作为另一种优选方案，所述的计算机控制台由三台PC机构成。

所有的液压缸都由电机驱动，通过PID来控制电镀阀的开合来调节液压缸中液压油的流动。液压缸通过特殊的设计，可以利用机械反馈来精确的控制液压缸的位置。所有的控制器和液压执行器都通过无线的方式连接到外部的计算机控制台，可以实时对他们进行控制。机器人安装有陀螺仪和加速度传感器，可以实时测量出机器人的位姿。机器人的步态分为静态步态和动态步态。静态步态主要是爬行步态，这种情况下机器人的重心投影总是落在由支撑腿组成的多边形中。动态步态包括对角，骝蹄和疾驰步态，这种情况下重心投影不需要一定落在由支撑腿组成的多边形中，只要维持动态平衡即可。在设计机器人的足尖轨迹的时候，需要考虑两个因素。第一是机器人的脚落地的时候不能造成很大冲击；第二是机器人的足尖轨迹应该尽可能的和四足动物的轨迹相似。设T是机器人一个运动周期的时间，可以看出一个脚的移动只需要0.15T的时间。为了使机器人有更高的稳定性，我们设计的足尖轨迹必须满足下列条件：机器人的足尖轨迹必须连续；当脚离地和落地的时候，脚尖的速度和加速度必须为0。所以我们使用Bezier曲线来设计脚的轨迹，它可以很好的满足我们提出的要求。