【摘 要】
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本文基于已经研制出的飞行仿人机器人原理样机,设计出一套实时嵌入式控制系统,实现飞行仿人机器人的闭环控制功能。首先,通过分析目前国内外机器人嵌入式系统设计的现状,分析得出目前主流机器人嵌入式系统具备三大特点,分别是无缆化、分布式结构以及良好的实时性。其次,结合原理样机的实时性仿真结果、硬件结构、功能需求以及主流机器人嵌入式系统设计特点,实现设计指标、硬件方案以及软件方案的制定。在设计指标层面上,根据
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“人机触碰过程中的人体关节阻抗信息的在线测量及变化预测方法研究”（国家自然科学基金青年基金项目,项目批准号:51605098）；
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本文基于已经研制出的飞行仿人机器人原理样机,设计出一套实时嵌入式控制系统,实现飞行仿人机器人的闭环控制功能。首先,通过分析目前国内外机器人嵌入式系统设计的现状,分析得出目前主流机器人嵌入式系统具备三大特点,分别是无缆化、分布式结构以及良好的实时性。其次,结合原理样机的实时性仿真结果、硬件结构、功能需求以及主流机器人嵌入式系统设计特点,实现设计指标、硬件方案以及软件方案的制定。在设计指标层面上,根据飞行动作的仿真结果,为了保证飞行仿人机器人实现飞行动作的稳定控制,重点要实现嵌入式系统200Hz闭环控制周期。在软件层面上,将整个软件系统划分为用户交互模块、通讯模块、传感器模块、闭环控制模块以及执行器模块。在硬件层面上,采用简单的两级分布式结构,将用户交互模块放至上位机实现,将通讯模块、传感器模块、闭环控制模块以及执行器模块放至下位机实现。最后,进行实时嵌入式系统的相关实验。首先,测试实时嵌入式系统的线程延时,通过线程延时的大小判断嵌入式系统实时性的好坏。然后,搭建实验平台,测试嵌入式系统的基本功能和闭环控制功能,验证整套嵌入式控制系统的有效性以及实用性。
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