摘要:機器人按照其移動的方式可以大體分為兩類：一類是輪式移動機器人（包括履帶式）；第二類是仿生運動機器人，其移動方式有足式爬行、蠕動、蛇行等，其中足式爬行機器人是目前研究最多的一種仿生運動機器人。相比于輪式和履帶式機器人，足式機器人依靠它獨特的移動方式成為野外探測工具、科學探索以及軍事偵察的首選。因此，進行足式機器人研究具有十分重要的現實意義。

本文設計的是一款四足爬行機器人控制系統，控制系統主要由核心控制器模塊、舵機驅動模塊以及傳感器模塊組成?？刂葡到y以Raspberry Pi（樹莓派）作為核心處理器，通過超聲波傳感器完成距離檢測，由Python語言完成傳感器信息的處理以及機器人運動程序的編寫，Raspberry Pi（樹莓派）與舵機驅動器通過串口進行通信，舵機驅動器根據運動控制指令實現對四足爬行機器人舵機的控制，完成機器人運動狀態的調整，從而實現四足爬行機器人的穩定運行。

關鍵詞：四足爬行機器人；Raspberry Pi（樹莓派）；傳感器；舵機控制器

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 研究背景及意義-1

1.2 四足爬行機器人研究現狀-1

1.3 論文主要研究內容-1

2 四足爬行機器人組成結構-3

2.1 機器人軀干組成-3

2.2 四足機器人控制系統組成-4

2.3 本章小結-4

3 四足爬行機器人控制系統介紹-5

3.1 核心控制器Raspberry Pi（樹莓派）-5

3.1.1樹莓派硬件配置介紹-5

3.1.2樹莓派外設連接-6

3.1.3樹莓派初始配置-6

3.1.4樹莓派鍵盤配置-15

3.1.5樹莓派串口打開-17

3.1.6樹莓派Python庫配置-18

3.2 機器人舵機控制器模塊-19

3.2.1舵機控制器主體-19

3.2.2上位機軟件-19

3.3 超聲波模塊-20

3.4 各模塊連接-22

3.4.1樹莓派連接舵機控制器-22

3.4.2樹莓派連接超聲波模塊-23

3.5 本章小結-23

4 四足爬行機器人運動控制-24

4.1 舵機控制器動作組設計-24

4.1.1前進動作-25

4.1.2左轉動作-25

4.2 Python運動程序-25

4.2.1導入所需Python庫-27

4.2.2超聲波模塊配置編寫-27

4.2.3運動程序子函數編寫-28

4.2.4運動程序主函數編寫-28

4.3 本章小結-29

5 系統調試及運行結果-30

5.1 系統調試-30

5.2 運行結果-30

結    論-32

參 考 文 獻-33

附錄A-34

致謝-36