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《四足舞蹈機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)策略【】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、四足舞蹈機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)策略陶陽(yáng)宇，甘業(yè)兵，江朝暉(屮國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)技術(shù)系，安徽合肥，230026)摘要：機(jī)器人比賽在屮國(guó)科技人學(xué)已經(jīng)成為一項(xiàng)重大的校園科技活動(dòng)。本文所實(shí)現(xiàn)的四足機(jī)器人在2002年的比賽屮獲得了亞軍。我們通過(guò)一種基于“對(duì)角線一致”策略成功地實(shí)現(xiàn)了四足機(jī)器人的行走，機(jī)器人的九個(gè)白由度全部由步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，利用AT89C51單片機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)。在軟件上利用加速控制思想，從而使機(jī)器人的動(dòng)作更加平滑，結(jié)合背景音樂(lè)，精確控制機(jī)器人的動(dòng)作，使機(jī)器人隨著音樂(lè)跳舞。關(guān)鍵詞：四足機(jī)器人，行走機(jī)器人，對(duì)角線一致，步進(jìn)電機(jī)
2、加速控制AMeansofRealizationoftheFour-LegRobotTAOYangyu,GANYe_bingJIANGZhao_hui(DepartmentofElectronicScience&TechnologyofUSTC,Anhui,Hefei,PRC230026)Abstract:TheRobot-gamecontesthasbecomeoneofthesignificantscientificactivitiesoncampusofUSTC(UniversityofScience&Techno
3、logyofChina).Thefour-legrobotdescribedinthispaperwontherunner-upinthecontestthisyear(2002)?Wemakeitrealizedthattherobotcantreadwithfour1egsitselfbasedonconsistencyofdiagonal.Therobothasninearticulationswhicharereallyninestep-motors.Thewholesystemiscommandedbythe
4、AT89C51MCU.Weusethemethodofaccelerate-controlinthepartofsoftwaresothattherobotcanmovemoresmoothlyandelegantlytodanceinthebackgroundmusic.Keywords:four-legrobot,mobilerobot,consistencyofdiagonal,accelerate-controlofstepmotor1.引言目前在國(guó)外，機(jī)器人的研制有了很大的發(fā)展，除了傳統(tǒng)的工業(yè)控制機(jī)器人外，各
5、種商用，民用機(jī)器人也不斷地研制出來(lái)。無(wú)論在機(jī)械結(jié)構(gòu)還是在H動(dòng)控制上，都向著更高的技術(shù)難度進(jìn)步了。如II木，繼sow在2002年3月發(fā)布雙足行走機(jī)器人”SDR—4X”后不久，2002年9月日本乂推出新一代行走機(jī)器人“PINO”o中國(guó)科技大學(xué)已經(jīng)連續(xù)舉辦了兩屆“大學(xué)Robot-game活動(dòng)周”等科技活動(dòng)，引起強(qiáng)烈反響，以及CCTV舉辦的“中國(guó)大學(xué)牛機(jī)器人比賽”等一?系列活動(dòng)。促進(jìn)了機(jī)器人研究與制作在大學(xué)生中的廣泛開(kāi)展。本文中介紹的機(jī)器人是一個(gè)四足行走式機(jī)器人，外形酷似水母，整個(gè)身體由四條腿支撐。四條腿在解決平衡性問(wèn)題上較容
6、易，只需四點(diǎn)共面即可保持整個(gè)機(jī)器人的平衡。但機(jī)器人在行走時(shí)，四條腿Z間必然有一個(gè)協(xié)調(diào)配合的問(wèn)題，只有當(dāng)四條腿邁步一-致吋才能保證機(jī)器人的身體在一個(gè)水平面內(nèi)，保持它的穩(wěn)定性。否則要么機(jī)器人會(huì)傾斜摔倒，要么動(dòng)作僵硬不夠平滑。機(jī)器人的上部還有三只手臂，每只手臂有兩個(gè)口由度，可以在程序的控制下?lián)]動(dòng)手臂，配合腿完成一定的動(dòng)作。為了既能夠保持機(jī)器人的穩(wěn)定性，又讓它的動(dòng)作舒緩平滑，我們提出了一種基于“對(duì)和線一致”的行走策略：仿照四足動(dòng)物的行走方式，先左前腿和右后腿同吋邁進(jìn)，接著右前腿和左后腿同吋邁進(jìn)，形成兩條交叉的對(duì)角線，這樣就完成
7、了一個(gè)周期的行走動(dòng)作。以后如此類(lèi)推。再配合加速電機(jī)控制方法，使電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加平滑，避開(kāi)其固有的振動(dòng)。以下分機(jī)械實(shí)現(xiàn)部分和控制部分分別詳述整個(gè)機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)。1.機(jī)械實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的整體視圖:圖一.俯視圖圖二.單項(xiàng)輪視圖一，整個(gè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)總體上分為上身、腰部和下肢三部分。上身由頭部和手臂組成?？刂频暮诵牟糠忠灰浑娐钒逡约半娫淳脱b在頭部的鬪罩中。每只手臂由電機(jī)連接的前種和后愕組成。后骨通過(guò)電機(jī)固定在機(jī)身上。前樺和后悴都能自山活動(dòng)，作出各種動(dòng)作。在機(jī)器人的表演過(guò)程中，起著支撐作用的是腰部。腰是用一個(gè)深5.0cm,直徑35.0cm
8、的塑料圓筒和一個(gè)有機(jī)玻璃底盤(pán)做成的，這樣的材料結(jié)實(shí)，有韌性而口重量輕。在我們的動(dòng)作設(shè)計(jì)中，要求機(jī)器人腰部可以扭轉(zhuǎn)。為保持旋轉(zhuǎn)的均勻、平衡，必然要求電機(jī)軸在底盤(pán)的中心。我們將控制腰部的電機(jī)固定在兩根穿過(guò)有機(jī)玻璃盤(pán)的長(zhǎng)螺絲上。然后在頭部底襯盤(pán)下対稱地安裝了三個(gè)萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪可以在有機(jī)玻璃底板上口由滾動(dòng)，大大減少了腰部轉(zhuǎn)動(dòng)地摩擦力。同吋
