1. 本选题研究的目的及意义
四足机器人作为机器人领域的一个重要分支,近年来受到越来越广泛的关注。
其相较于传统的轮式或履带式机器人,具有更强的环境适应能力,能够在复杂地形中更加灵活地运动,因此在军事巡逻、灾难救援、星球探测等领域展现出巨大的应用潜力。
本选题研究的目的及意义在于:
2. 本选题国内外研究状况综述
四足机器人研究近年来发展迅速,国内外众多研究机构和高校在该领域取得了丰硕成果。
1. 国内研究现状
国内在四足机器人领域起步相对较晚,但近年来发展迅速,一些高校和研究机构在机器人机构设计、运动控制、步态规划等方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题主要研究内容包括以下几个方面:
1.四足机器人单腿机械结构设计:分析四足机器人运动特点和单腿功能需求,设计合理的机械结构,确定关节自由度和运动范围,并进行运动学和动力学分析,为控制系统设计提供理论基础。
2.基于DSP的单腿控制系统硬件平台搭建:选择合适的DSP芯片作为控制核心,设计传感器模块用于感知关节角度、角速度等状态信息,选择合适的电机驱动模块驱动关节运动,并设计系统供电和通信接口。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法进行研究。
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献资料,了解四足机器人和单腿控制系统研究现状,学习相关理论知识,为课题研究奠定基础。
2.系统设计阶段:根据研究内容,设计四足机器人单腿机械结构,确定控制系统硬件方案,选择合适的传感器、电机驱动器等硬件设备,并进行控制算法研究,确定控制策略。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于低成本DSP的控制系统设计:不同于一些采用高性能、高成本的控制器的研究,本课题将探索基于低成本DSP的控制系统设计,以期在保证系统性能的前提下,降低系统成本,提高其应用推广价值。
2.针对特定应用场景的控制算法优化:针对四足机器人在不同应用场景下的具体需求,对传统的控制算法进行优化改进,例如针对崎岖地形行走时的稳定性问题,研究自适应控制算法,提高机器人的环境适应能力。
3.软硬件协同设计:将硬件设计与软件设计有机结合,充分发挥DSP芯片的性能优势,优化系统结构和控制算法,提高系统整体性能。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.陈立, 王军政, 杜志江. 四足机器人技术研究现状与关键技术分析[J]. 机器人, 2018, 40(5): 649-662.
2.黄庆华, 邓宗杨, 李贻斌, 等. 液压驱动四足机器人研究现状与关键技术[J]. 机械工程学报, 2020, 56(14): 1-18.
3.赵江波, 王立鹏, 高峰. 四足机器人运动控制技术研究综述[J]. 控制理论与应用, 2019, 36(6): 901-915.
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