２０１３年第５期煤矿机电

５

基于ＳＴＭ３２的双足机器人运动控制系统设计

宋怡雯，郭鹏

（山东科技大学机器人研究中心，山东青岛２６６５９０）

摘要：设计了一种结构简单、自由度少、行走灵活的小型双足机器人，并用电子罗盘ＨＭＣ５８８３

对机器人的行走路径进行实时反馈与校正，深入研究了机器人的运动控制。设计的机器人主要靠

腰部转动带动前行，以保持行走的稳定性；增加双足之间的距离以加大步幅，增加舵机转速以提高机器人的运动速度。

关键词：

双足机器人；舵机；电子罗盘

文献标识码：Ａ

中图分类号：ＴＰ２４２．２

文章编号：１００１—０８７４（２０１３）０５—０００５—０３

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ＳｏｎｇＹｉｗｅｎ，ＧｕｏＰｍｇ

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ＳＴＭ３２

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｓｍａｌｌｂｉｐｅｄｒｏｂｏｔｗｉｔｈｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｅｓｓｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍａｎｄｗａｌｋｉｎｇｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｄｅｅｐｒｅｓｅａｒｃｈａｂｏｕｔｔｈｅｒｏｂｏｔ’ＳｋｉｎｅｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｂｙａｄｄｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｍｐａｓｓＨＭＣ５８８３ｔｈｅｒｏｂｏｔｍｏｖｉｎｇｐａｔｈｂｙｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋ．Ｔｈｅｒｏｂｏｔｍｏｖｉｎｇｆｏｒｗａｒｄｍａｉｎｌｙｄｅｐｅｎｄｓｍａｋｅｓｔｈｅｗａｌｋｉｎｇｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｐｅｅｄｉｎｇ—ｕｐｏｆｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇｇｅａｒｍａｋｅｓｔｈｅｒｏｂｏｔｍｏｖｉｎｇｑｕｉｃｋｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

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０引言

正下一步的步态。

双足机器人的应用十分广泛，并已成为机器入研究领域的热点。保持机器人的正确行走方向和行走稳定性是研究的难点∽１。本文采用ＳＴＭ３２Ｆ１０３芯片，为舵机与电子罗盘ＨＭＣ５８８３提供了良好的

控制平台。１控制系统概述

双足机器人只有腰部与脚踝两个自由度。舵机为ＡＸ．１２数字舵机。ＰＣ机与舵机通过无线串口不间断地进行数据传输，指挥机器人活动关节完成相应的转动角度。控制系统结构见图１。

机器人完成组装后，应先对机器人的步态进行仿真，得出机器人行走时各个舵机的转动次序及转动角度，以确定ＰＣ机应发指令。为了保证机器人运动方向的正确，控制系统中加入了ＨＭＣ５８８３电子罗盘，机器人每走一步检测一次，经过自适应控制校２舵机控制原理

图１系统结构图

ＡＸ．１２舵机的主要参数是：