[發明專利]一種仿生六足機器人控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201410653477.X
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104460672A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 尤波;時洋;許家忠;李東潔;李佳鈺;李智
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05B19/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種仿生六足機器人控制系統，它包括基座和六條機器臂，所述基座和六條機器臂組成六足機器人，其特征在于，它還包括遙控操作單元(1-1)、外部通信單元(1-2)、主控單元(1-3)、攝像頭(1-4-1)和GPS模塊(1-4-2)、驅動控制單元(1-5)、UMAC運動控制單元(1-6)和限位開關單元(1-7)，

每條機器臂上包括3個關節，每個關節用1個伺服電機驅動，所述限位開關單元位于每條機器臂末端的關節上，所述主控單元(1-3)、攝像頭(1-4-1)和GPS模塊(1-4-2)和UMAC運動控制單元(1-6)均位于基座的內部，所述的限位開關單元(1-7)由6組限位裝置組成，每組限位裝置固定在一條機器臂末端的套筒上，

所述遙控操作單元(1-1)與外部通信單元(1-2)之間通過以太網實現數據傳輸，外部通信單元(1-2)與主控單元(1-3)通過USB串行接口連接，主控單元(1-3)通過RS485總線方式與攝像頭(1-4-1)實現連接，同時，主控單元(1-3)通過RS232總線方式與GPS模塊(1-4-2)實現連接，主控單元(1-3)通過以太網與UMAC運動控制單元(1-6)連接，UMAC運動控制單元(1-6)的控制信號輸出端連接驅動控制單元(1-5)的控制信號輸入端，UMAC運動控制單元(1-6)的反饋信號輸入端連接驅動控制單元(1-5)的反饋信號輸出端，UMAC運動控制單元(1-6)的多個開關信號輸入端分別連接限位開關單元(1-7)的多個開關信號輸出端。

2.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，外部通信單元(1-2)包括無線路由和無線網卡，所述無線路由和無線網卡采用無線方式連接，無線路由與遙控操作單元(1-1)的通過以太網方式連接，無線網卡與主控單元(1-3)通過USB方式連接。

3.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，攝像頭(1-4-1)采用高分辨率的AFT-USBⅡ系列工業數字攝像機實現，GPS模塊(1-4-2)采用型號為iTrax300的GPS模塊實現。

4.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，每條機器臂的末端為足端，每條機器臂有三個關節，驅動控制單元(1-5)包括18個伺服驅動器(1-5-1)和18個伺服電機(1-5-2)，每個伺服電機控制一個關節活動，

所述UMAC運動控制單元(1-6)的18個控制信號輸出端分別連接18個伺服驅動器(1-5-1)的控制信號輸入端，18個伺服驅動器(1-5-1)的控制信號輸出端分別連接18個伺服電機(1-5-2)的控制信號輸入端，18個伺服電機(1-5-2)的反饋信號輸出端分別連接18個伺服驅動器(1-5-1)的反饋信號輸入端，18個伺服驅動器(1-5-1)的反饋信號輸出端分別連接UMAC運動控制單元(1-6)的18個反饋信號輸入端。

5.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，限位裝置包括足端觸地開關(1-7-1)、足端壓實開關(1-7-2)、觸地開關擋板(3-3)、壓實開關擋板(3-4)和彈簧(3-5)，

每組限位裝置被固定在一條機器臂末端的套筒上，足端觸地開關(1-7-1)和足端壓實開關(1-7-2)被固定在套筒上，足端圓周壁上開有兩個徑向孔(3-8)，觸地開關擋板(3-3)通過螺絲固定在一個徑向孔(3-8)上，壓實開關擋板(3-4)通過螺絲固定在另一個徑向孔(3-8)上，彈簧(3-5)上端頂靠在套筒(3-7)上端內壁，彈簧(3-5)下端頂靠在足端(3-6)上端，

所述觸地開關擋板(3-3)用于觸發足端觸地開關(1-7-1)，該足端觸地開關(1-7-1)發送信號給UMAC運動控制單元(1-6)，

壓實開關擋板(3-4)用于觸發足端壓實開關(1-7-2)，該足端壓實開關(1-7-2)發送信號給UMAC運動控制單元(1-6)，6個彈簧(3-5)分別用于控制6個足末端(3-6)對地面施加作用力。

6.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，遙控操作單元(1-1)采用PC機實現。

7.根據權利要求1所述的一種仿生六足機器人控制系統，其特征在于，主控單元(1-3)采用型號為PC104的主板實現。