六足机器人设计与步行控制研究：从机械结构到软件开发

"本文主要探讨了六足机器人的系统设计及其步行控制的研究，涉及机械结构设计、动力学分析、运动学、步态规划和软件控制系统等多个方面。" 六足机器人设计是一个复杂而综合的工程，它涉及到机械工程、电子工程、计算机科学等多个领域。在本文中，作者首先对六足机器人的机械结构进行了详细的设计。这包括腿部机构和机身结构的分析和选型。腿部机构的设计考虑了机器人在不同地形上的行走能力和稳定性，而机身结构则关乎整体的承载能力与运动灵活性。通过三维建模，作者可以更直观地理解各部件的相互关系，同时利用ADMAS软件进行动力学分析，以确保机器人在实际运行中的性能和效率。 接下来，作者讨论了驱动系统和控制系统的设计。驱动系统是机器人运动的基础，它决定着机器人各个关节的动力输出，而控制系统则负责处理传感器数据、执行控制策略，使机器人能够按照预定指令行动。这两部分的设计对于实现机器人的自主行走至关重要。 在完成硬件设计后，文章的重点转向了步行控制。运动学分析是理解机器人运动的基础，作者通过建立D-H模型来描述六足机器人的关节坐标系统，解决了运动学正逆问题，从而可以计算出关节角度变化与末端位置的关系。步态规划是控制机器人行走的关键，作者探讨了相序变换、占地系数和稳定性等关键因素，这些因素决定了机器人的步态效率和行走稳定性。通过精心设计的步态规划，六足机器人能够在保持平衡的同时完成各种复杂的行走任务。 最后，作者进行了六足机器人的上层控制系统软件开发。利用基于模型设计的方法，如Simulink，构建了控制系统模型，并通过CCS与MATLAB的联合配置，实现了控制代码的自动生成。代码测试确保了软件的正确性和可靠性，从而完成了整个设计过程。 这篇毕业设计展示了六足机器人从机械设计、动力学分析、运动控制到软件开发的全过程，充分体现了机械电子工程的专业知识和技能应用。通过对六足机器人的深入研究，不仅为未来多足机器人技术的发展提供了参考，也展示了作者在这一领域的扎实理论基础和实践能力。