基于DSP的雙足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主控計(jì)算機(jī)根據(jù)步態(tài)規(guī)劃的數(shù)據(jù)，發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，生成下一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角度等控制參數(shù)，運(yùn)動(dòng)控制器接收到新的數(shù)據(jù)之后，PWM控制根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出占空比信息并生成相應(yīng)的PWM波，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后將電機(jī)光電編碼器傳送回的信號(hào)轉(zhuǎn)換成關(guān)節(jié)位置和速度等信息，補(bǔ)償控制針對(duì)速度和位置誤差采用PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，計(jì)算需要的執(zhí)行量，調(diào)整PWM波形，在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)使電機(jī)達(dá)到指定的速度，并使運(yùn)動(dòng)中的關(guān)節(jié)電機(jī)能夠克服機(jī)器人重力和外力的影響，保持在設(shè)定的角度。圖5是CCS仿真調(diào)試時(shí)，程序運(yùn)行后在指定的擺動(dòng)角度下監(jiān)控到的單關(guān)節(jié)電機(jī)速度跟蹤曲線，其響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性基本滿足雙足步行的要求。

5 結(jié)語
介紹了一種基于DSP的無刷直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，在控制方案的具體實(shí)現(xiàn)過程中，根據(jù)機(jī)器人腿部系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，將控制器圍繞DSP處理和電機(jī)控制電路來分別設(shè)計(jì)，這樣既方便設(shè)計(jì)和調(diào)試，又增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用速度和位置雙閉環(huán)控制，保證運(yùn)轉(zhuǎn)精度。經(jīng)測試，系統(tǒng)基本滿足運(yùn)動(dòng)控制的要求，為雙足步行規(guī)劃提供了試驗(yàn)平臺(tái)。