现代制造技术与装备402023年第3期总第316期双足步行机器人控制系统设计与试验李辉辉1田世锋1杨亭1李丽珠2（1.广东开放大学（广东理工职业学院），广州510091；2.广州市从化区职业技术学校，广州510900）摘要：构建一款步行平稳、可转向的双足步行机器人。在硬件配置方面，以Arduino为控制器，采用4组稳压电路分别为系统各用电器提供合适的电压。双足踝、膝、髋6个关节各配置一个舵机，控制舵机旋转便可带动关节前后自由弯曲。在控制策略方面，遵循人类步行动作生物力学原理，机器人各关节协同转动，可模仿人类双足直立行走和转向。关键词：双足步行机器人；稳压电路；控制系统；生物力学原理DesignandExperimentofBipedWalkingRobotControlSystemLIHuihui1,TIANShifeng1,YANGTing1,LILizhu2(1.GuangdongOpenUniversity(GuangdongPolytechnicInstitute),Guangzhou510091;2.GuangzhouConghuaDistrictVocationalandTechnicalSchool,Guangzhou510900)Abstract:Thispaperaimstobuildabipedalwalkingrobotwithstablewalkingandsteering.Intermsofhardwareconfiguration,withArduinoasthecontroller,fourgroupsofvoltageregulatorcircuitsareusedtoprovideappropriatevoltagesforallelectricalappliancesinthesystem,andasteeringgearisconfiguredforeachofthesixjointssuchasankle,kneeandhip.Bycontrollingtherotationofthesteeringgear,thejointscanbedriventobendfreelybackandforth.Intermsofcontrolstrategy,followingthebiomechanicalprincipleofhumanwalkingmovement,therobotjointsrotatecooperativelyandwalkuprightandturnlikehumanfeet.Keywords:bipedalwalkingrobot;voltageregulatorcircuit;controlsystem;biomechanicalprinciple双足步行机器人采用多个活动关节协同配合实现步行直走和转向等各种动作[1-2]。它能够模仿人类运动，如上台阶、跨越障碍等，可作为下肢瘫痪者的行走辅助器械。配合使用机械手能够大大提升机器人的工作空间和环境适应能力[3-4]，已在航天、工业、农业、医疗等领域获得应用[5-6]。近年来，国内外均有双足步行机器人的产品问世，其中波士顿动力公司研发的Atlas双足步行机器人是典型代表之一[7-9]。但是，双足步行机器人并未大规模投入生产，步行不平稳和转向控制难是主要受限因素[10-15]。根据人类生物力学原理，文章设计了一款由Arduino输出脉冲宽度调制（PulseWidthModulation，PWM）信号控制舵机转动的双足6关节...
