非仿生并联步行机器人运动控制设计及实验验证

"这篇毕业论文主要探讨了非仿生并联步行机器人运动控制系统的研发，基于长春市科技计划项目‘非仿生步行爬楼梯消防机器人的应用研究’，结合MATLAB和FPGA技术进行设计与实现。" 在当前的机器人研究领域，非仿生并联步行机器人因其独特的优势而备受关注。它们的控制策略相对简单，自负荷较低，拥有优秀的动力性能。同时，这些机器人具有强大的承载能力和较高的结构刚度，使其在各种环境中表现出色，尤其是在需要强大负载能力和环境适应性的应用场景中，非仿生并联步行机器人的潜力巨大。 论文主要围绕非仿生并联步行机器人的运动控制展开，首先对机器人的运动学进行了详尽的分析，包括正向和逆向运动学的计算，这是控制算法的基础。通过仿真，验证了机器人的结构设计和动态特性，确保了设计方案的可行性。 硬件方面，设计中利用了FPGA（Field-Programmable Gate Array）的高速并行处理能力，为核心控制器提供了硬件平台。FPGA在信号处理方面扮演了关键角色，能有效地输出脉冲和方向信号，检测机器人的限位和运动状态，增强了系统的实时性和稳定性。 软件设计则采用了LabVIEW，构建了用户友好的上位机界面，实现了PC与FPGA之间的串口通信。这种设计允许根据实验需求灵活添加PWM（Pulse Width Modulation）模块，提高了系统的灵活性和可操作性。 实验结果表明，论文提出的控制系统设计准确无误，运动学分析、正反解运算及控制信号检测均符合预期。通过该控制系统，非仿生并联步行机器人能够执行多种运动模式，成功达到了预设的实验目标，进一步证明了非仿生并联步行机器人在实际应用中的潜力和价值。 这篇论文为非仿生并联步行机器人的运动控制提供了创新性的解决方案，不仅加深了对这类机器人运动控制原理的理解，也为未来相关领域的研究和技术发展奠定了坚实的基础。