小型电动直驱仿生四足机器人系统设计

12自由度的四足仿生机器人已经成为足式机器人中的一个重要门类。通常来说,机器人的复杂度和可靠性成反比关系,而四足机器人较为平衡,比双足人型机器人控制更为简单,比六足昆虫类机器人关节自由度少。随着液压伺服技术、电机驱动技术和相关控制技术的成熟,四足机器人的障碍通过能力和抗干扰能力迅速提升,让人们重燃对足式机器人面向服务、工业乃至军事领域更大可能性的希冀。随着相关技术的普及和模块成本降低,四足机器人开始走向普通实验室,本设计旨在制作一台十二自由度的小型电动直驱四足机器人,并探究以对角步态为主的相关步态控制算法,具体工作包括主控板设计制作、电路系统搭建、电机驱动调试、底层驱动代码编写、控制算法仿真移植和应用层环境感知仿真等。本设计采用盘式外转子无刷电机直接驱动足部关节,并通过矢量控制(FOC)驱动器进行较高精度的位置和扭矩控制。