[发明专利]一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统

权利要求书

1.一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：包括高级中枢神经模块、CPG神经网络模块、信号处理模块、执行模块、传感器模块；所述高级中枢神经模块，用于调节CPG神经网络权值，初始相位，从而确定步态；所述CPG神经网络模块包括4组CPG单元，用于协调爬壁机器人四足运动；所述信号处理模块，用于对CPG输出的PWM波进行信号处理，产生控制舵机转动的信号；所述执行模块，用于控制机器人向前移动，运动状态包括支撑相和摆动相；所述传感器模块，用于把外界环境信息及脚趾运动现状作为感知信号反馈到CPG网络。

2.权利要求1所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：上述每组CPG单元包括3个振荡器，用于输出机器人运动的信号。

3.权利要求2所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：机器人每条运动腿对应一组CPG单元，爬壁机器人腿部运动由3条神经控制，即由每组CPG单元的三个振荡器输出控制信号。

4.权利要求3所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：振荡器模型采用非线性振荡器，由2个相互抑制的人工神经元构成，2个神经元分布对应于屈肌和伸肌控制神经元，它们的合成为振荡器的输出，其中机器人腿部运动包括三个关节自由度，分别为髋关节、膝关节、踝关节。

5.权利要求1所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：爬壁机器人脚部吸附和脱附运动过程中，振荡信号首先给一部分脚趾，动作之后，融合反馈信号，改变PWM占空比，然后控制另一部分脚趾，有利于脚掌快速完成吸附和脱附过程。

6.权利要求1所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：所述信号处理模块具有信号调制芯片，信号调制芯片接受振荡器输出PWM信号，然后通过电压比较器处理系统，获得驱动舵机转动信号。

7.权利要求1所述的一种仿壁虎足部柔性结构爬壁机器人CPG控制系统，其特征在于：传感器模块根据脚掌传感器对脚趾运动现状及外界环境的感知，把感知信息及时反馈给对应的CPG网络，并对网络重新进行优化训练，再输出振荡信号，控制脚趾及步态的运动过程。