1. 功能說明

? ? ? 本文示例將實(shí)現(xiàn)8自由度并聯(lián)腿機(jī)器狗保持姿態(tài)平衡的功能，當(dāng)機(jī)器狗在一個(gè)平臺上原地站立，平臺發(fā)生傾斜時(shí)，機(jī)器狗能夠自動調(diào)整姿態(tài)，保證背部水平。

2. 機(jī)器狗的穩(wěn)定性分析

? ? ? 穩(wěn)定性是機(jī)器狗運(yùn)動中很重要的一部分，對于足式機(jī)器人的穩(wěn)定性判定，研究人員提出了很多不同的方法，如ZMP（零力矩點(diǎn)）、FASM（力角穩(wěn)定裕度）、ESM（能量穩(wěn)定裕度）等。

? ? ? 機(jī)器狗運(yùn)動時(shí)，慣性力、腿部與地面的接觸力是其主要擾動來源。機(jī)器狗的著地腿會受到地面對其的支持力和摩擦力，而其它外力可等效為機(jī)器狗重心處的慣性力，受力分析如下圖所示：

（F1、F2、F3是地面對機(jī)器狗的支持力；表示等效慣性力和等效重力的合力）

? ? ? 在四足機(jī)器人中，由于運(yùn)動步態(tài)中支撐腳通常只有兩條或更少，無法在地面上尋找到有效的支撐多邊形，因此四足機(jī)器人只好將機(jī)器人的質(zhì)心偏離初始位置的距離作為穩(wěn)定性的參考量。一般來說，豎直方向的偏置距離對穩(wěn)定性的影響不大。

3. 電子硬件

本實(shí)驗(yàn)中采用了以下硬件：

電路連接說明：

? ? ? ① 將8個(gè)舵機(jī)連接在SH-SR擴(kuò)展板上，舵機(jī)連接順序?yàn)椋?、2、3、4、5、6、7、8；

? ? ? ② 將六軸陀螺儀傳感器連接在Bigfish擴(kuò)展板的A0端口。

4. 功能實(shí)現(xiàn)

? ? ? 上位機(jī)：Controller 1.0

? ? ? 下位機(jī)編程環(huán)境：Arduino 1.8.19

? ? ? 實(shí)現(xiàn)思路：當(dāng)機(jī)器狗在一個(gè)平臺上原地站立，平臺發(fā)生傾斜時(shí)，機(jī)器狗能夠自動調(diào)整姿態(tài)，保證背部水平。

4.1 調(diào)試舵機(jī)角度

? ? ? 對于機(jī)器狗利用Controller軟件進(jìn)行調(diào)試舵機(jī)角度，可參考上文 8自由度并聯(lián)腿機(jī)器狗-行走【https://www.robotway.com/h-col-228.html】

4.2 示例程序

? ? ?下面提供一個(gè)8自由度并聯(lián)腿機(jī)器狗保持姿態(tài)平衡的參考例程（Dog_Balance.ino），具體實(shí)驗(yàn)效果可參考官網(wǎng)演示視頻。

5. 資料下載

資料內(nèi)容：姿態(tài)平衡-程序源代碼

資料下載地址：8自由度并聯(lián)腿機(jī)器狗-姿態(tài)平衡 https://www.robotway.com/h-col-228.html

想了解更多機(jī)器人開源項(xiàng)目資料請關(guān)注 機(jī)器譜網(wǎng)站 https://www.robotway.com