摘要:机器人是机构学、运动学、控制理论等学科发展水平的综合体现,是当前国内外研究的热点问题之一。
从仿生学的角度,昆虫的生理构造及行为是比较容易模仿的,我们的机器人正是在模仿六足行走的动物,该机器人是一个仿生六足行走的机器人,通过对伺服马达的精确控制,模拟六足动物的行走步态,实现行走、急跑、转弯等各种步态行为,并能在各种地面环境下进行步态的智能调整,自适应光滑地面、粗糙地面、沙石地面、湿泥地面等恶劣的路面环境。
分析六足爬行机器人步进,参照实体机器人结构尺寸利用 软件Cad设计机器人结构零部件的尺寸,及其整体结构尺寸。
该机器人通过AT89S51、红外发射模块、红外接收模块及相应的辅助电路制实现三角步态行走,实现诸如直线行走、倒退、转弯等基本功能。
关键词 六足机器人;结构设计;三角步态;AT89S51单片机;红外遥控
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 机器人概述-1
1.2 仿生机器人的概念及发展趋势-1
1.3 本课题研究的目的和意义-2
2 红外遥控六足机器人系统设计-3
2.1 系统总体方案-3
2.2 系统方案论证-3
2.2.1机器人行走方案论证-3
2.2.2机体方案论证-4
2.2.3 控制器方案论证-4
2.2.4 驱动器方案论证-4
2.2.5 供电单元论证-5
2.2.6 红外遥控设备论证-5
2.3 系统最终方案-5
3 六足机器人的步态规划-6
3.1行走原理-6
3.2 六足行走的具体分析-7
3.3 步态稳定性分析-8
4 各个部件的设计-9
4.1 主板结构设计-9
4.2腿部结构的设计-9
4.3 腿与主板连接件-10
4.5肢体部件间的装配-12
5 驱动器设计-13
5.1微型伺服马达内部结构-13
5.2 微型伺服马达的工作原理-13
5.3 微型伺服马达控制-14
5.4 伺服马达的电源引线-15
5.5伺服马达的运动速度-16
5.6 使用伺服马达的注意事项-16
6 控制系统硬件设计-17
6.1系统硬件电路介绍-17
6.2单片机最小系统-17
6.2.1 AT89S51单片机简介-18
6.2.2 时钟电路与复位电路介绍-19
6.4电机驱动电路介绍-20
6.5红外遥控电路介绍-20
7 控制系统软件设计-22
7.1系统软件流程-22
7.2舵机控制软件分析-23
7.3红外控制软件分析-24
结论-26
致谢-27
参考文献-28
附录-29