双足步行机器人：设计、建模与步态规划

"双足机器人的设计与实现" 本文是一篇关于双足机器人设计与实现的本科毕业论文，作者深入探讨了这一智能机械领域的热点话题。双足机器人作为机器人技术的重要分支，其研究不仅反映了科技进步，也在诸多实际应用中展现出巨大潜力，如在危险环境中的探索、人机交互等。 首先，论文概述了国内外双足机器人研究的历史和现状，强调了在国际研究领域内的竞争态势以及此课题的研究价值。国外的研究侧重于技术的先进性和实用性，而国内则在逐步追赶，尤其是在基础理论和技术实施方面取得了一定进展。 接着，论文详述了双足机器人的硬件设计，包括机械构架和伺服电机控制器。机械构架部分，作者分析了机器人的基本机械结构，特别是下肢的自由度，这对于机器人的移动能力和稳定性至关重要。伺服电机的选择和多路舵机控制器的设计与实现是控制机器人运动的关键，它们决定了机器人的精确度和响应速度。 在软件层面，论文提到了上位机程序的调试，这部分工作涉及到机器人的控制系统和算法实现。通过编程，实现了对机器人运动的精确控制。 在运动学建模环节，作者对机器人脚掌和腿部结构进行了建模，分为正向运动学（计算关节角度给定末端位置）和逆向运动学（计算关节角度以达到目标位置）两个部分。这些模型为机器人的动态行走提供了理论基础。 步态规划是双足机器人行走的核心，文中采用了三次样条插值算法来规划机器人的行走轨迹。该算法能够生成连续平滑的路径，确保机器人行走的稳定性和连续性。Matlab仿真结果验证了算法的有效性，表明它能满足双足机器人行走的需求。 最后，作者对研究进行了总结并展望未来，指出了在软硬件平台搭建过程中需要注意的问题，同时也提出当前设计中存在的不足，为后续改进提供了方向。 关键词涉及双足机器人、舵机控制器、三次样条插值和步态规划，这些都是论文核心研究的技术点。这篇论文全面地探讨了双足机器人设计的各个方面，从理论到实践，为双足机器人的研发提供了有价值的参考。