课程设计总结

　　在本次专业课程设计中我主要负责程序设计、协助调试，通过两周的思考与研究，成功设计了四足爬行避障机器人。本次对四足爬行机器人的设计中有两大难点，其一是对机器人的步态规划;其二是爬行稳定性调试。

　　由于此次做的机器人没有参考例程现成的步态，因此步态规划需要独立设计完成，而步态在静止的情况下是稳定的、平衡的，但是在运动过程中会受到惯性、重心等多重因素的影响，变得不稳定，甚至会造成机器人颠簸、甚至颠覆。因此在本次设计中，对步态进行的设计进行步步调试，确保其能够适合这次所搭建的机器人硬件结构，通过程序中机器人的步幅，跨步角度来调整重心，确保稳定;在稳定性上主要采用调整机器人沿爬行方向时底板与地面夹角来提高，此次机器人运动步态模仿蛙泳姿势，在运动时先抬右边后脚，然后抬右边前脚，第三步抬起左边后脚，第四步抬起左边前脚，在第五步时向前划行，这是机器人向前直行的步态;通过对两个传感器数据的运算判断前方障碍物出现的位置，进而引导机器人转弯，在向左转弯的时候，机器人右边的两条腿运动幅度比较大，在整体偏转到接近60度时左边两足配合向前，这样可以让拐弯速度更快，实践证明这样的设计很巧妙，使得转弯很平稳，在所进行的数十次试验中，没有出现过转弯的颠覆问题。

　　蛙泳姿势的特点就是有一个向前运动，四足同时向后的大幅度划行，因此在四足同时向后划动的时候，整体忽然收到一个比较大的向前的力，步态完成后会带来一个很大的向前的惯性，此时很容易出现颠覆，为了解决这个问题我采用调整爬行方向底板与地面的夹角，使得机器人在这一瞬间头部比较高，尾部比较低，这样一来中心更靠后，同时将向前划行动作中前面两足向后划动的幅度拆分，在后面两足也同时向前划行的同时前面两足的划动幅度稍微小一点，这样一定程度上保证了机器人向前划行的稳定性。

　　本次试验中，平衡状态下调整好步态后，在让机器人爬行时出现了向后抖动和向前抖动，分析后发现这是由于机器人重心由于机械结构的特点而偏向于右后方，这样带来的问题一个是在地面不平的路段容易出现颠覆，另一个就是机器人向前运动的时候爬行路径不是很直，会向左边偏，经过测量，每步完成后偏移大

　　约20度左右，步步累积。解决抖动问题采用调整前边两足的向后拨动角度、四足与地面的夹角(调整四足与地面的夹角可以调整受力)使得机器人整体处于一个更加稳定的姿势，通过多次调试，证明这种解决方法有效，最终结果比较满意;在解决第二个问题即向前直行的时候一方面通过标准化是个电机的转动角度，使得每一个步态相关的电机所转动的角度一直，这样效果比较明显，但是由于机器人的重心靠近右后方，因此机器人向后蹬腿的时候右后方给的力比较大，因此机器人难免向左边偏移，通过调整右后腿的向后蹬的步幅一定程度上减小了影响，但最终没能消除，每步大约还有5度左右的偏差，向前行进四步之后偏移量就比较明显了，不过整体稳定性较好，壁障结果较满意。

　　通过本次课程设计，增强了对专业课程的理解，在小组内相互配合，解决遇到的每一个问题，提高了动手能力和解决问题的能力。