哈爾濱理工哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--目錄第章序言 21雙足機(jī)器人現(xiàn)狀．．．．．．．．．．1.2I練意義．．．．．．．．．．．．．．．21.3 i練的內(nèi)容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第2章 元件選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.1元件選擇．．．．．．3．2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計三維設(shè)計圖．．．．．．2.2.1零件三位模型以及裝配．．．．．．．．．．．．．．．2.2.2裝配三維模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．7．．．第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．1．．．第4章 系統(tǒng)軟件編程與仿真．．．．．．．．．．．．．．．．1．．．第5章 結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．雙足機(jī)器人現(xiàn)狀

第1器人1962機(jī)器人由工業(yè)機(jī)器人到智能機(jī)器的一傳感器、驅(qū)動與控制等多個領(lǐng)域。世界著名機(jī)器人本早稻田大一：“機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具有的最大特征之一是步行功能。機(jī)。能面且具有較高的逾越障礙的能，其步行性能是其它步行結(jié)構(gòu)無法比擬的。研究雙足行走機(jī)器人具有重要的意義技能綜合訓(xùn)練意義除畢業(yè)設(shè)計外全部理論和時間課程以后次綜：；；培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實際操作能力；技能訓(xùn)練的內(nèi) 容l、主要內(nèi)容：l)、機(jī) 器人結(jié)構(gòu)設(shè)；)、；)、。2、訓(xùn)練形式集體討論確定整體方案出實訓(xùn)方練任務(wù)。第22.1元件選擇電機(jī)的選擇機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、等。下面我們大概對直流電2-1)表2-1 對比電機(jī)優(yōu)點缺點適用重痲應(yīng)用場合直流電機(jī)功率大、接口簡單、容易購得型號多較難裝配、較貴、控制復(fù)雜任何重量的機(jī)器人較大型機(jī)器人步進(jìn)電機(jī)精確的速度控制型號多、接口簡單、便宜體積大，較難裝配、功率小、控制復(fù)雜輕型機(jī)器人巡線跟蹤機(jī)器人機(jī)器人舵機(jī)易千安裝、接口簡單、功率中等負(fù)載能力較低速度調(diào)節(jié)范圍較小重至2.5kg的機(jī)器人小型機(jī)器人器人所以此處選取XQ-RS313不帶兩個耳朵全金屬齒輪13公斤大扭力舵機(jī)作為雙足機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)。參數(shù)說明XQ-RS313舵機(jī)1重量：62g2尺寸：約60nunX 40議35.5nun3速度：0.17 秒60度(4.8V);0.13秒60度6.0)4扭矩：13kg?cm5使用溫度O~~+55攝氏度6工作電-6V擇機(jī)并按渚人體比例設(shè)計大腿、小腿處需要的支架的長度。（如下圖標(biāo)注所示）根據(jù)資料查閱，絕大多數(shù)小型雙足機(jī)器人關(guān)節(jié)材料均選用鋁合金作為整個結(jié)構(gòu)采用合金叛金材、，但卻大大高于普通鋁合金。且種材料具有彈性度高的特點。又因為機(jī)器總重不超過,13kg?合要求。如圖。圖2-1-2關(guān)節(jié)初步設(shè)計簡圖2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計三維設(shè)計圖l、雙足機(jī)型號,2-2-1圖2-2-1舵機(jī)、舵，用于連接舵機(jī)鋁合支架的部，因為舵機(jī)左結(jié)構(gòu)對，所以舵盤只有 一種：用于連接舵機(jī)的齒輪端。如圖ba舵盤ba哈爾濱理工大學(xué)綜合哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--人的腿部主體支撐關(guān)節(jié)起著連接舵機(jī)與圖2-2-3鋁合金支架、4及關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)之間的連圖2-2-4 連接塊5、底部機(jī)器人腳板，中空設(shè)計便千在崎嘔不平的道路上行走時提供足夠的摩擦力，如圖2-2-5圖2-2-5腳底板6、腰部身體板，主要用千連接腿部、放置單片機(jī)和固定蓄電池。如圖2-2-6圖2-2-6 身體板裝配三維模型2-2-7Proe-engineer制作的雙足步行機(jī)器人三維裝配模型。哈爾哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--圖雙模型圖主視圖截圖圖雙人主視圖o如圖2-2-9為Proe-engineer的雙足機(jī)器人左視圖截圖o圖雙左視圖NNe00J0A5桿監(jiān)回。，第3一(PWM)。該方波信號PWM。電路設(shè)計方案有種：l、利用555定時器實現(xiàn)外部中斷；2、故采用方3-1所示。匝m3G鼻”9臥節(jié)扮篤i曾-羈＠朧"011`長心伯認(rèn)懷庫g悶翱U凸g灼公注＋創(chuàng)令油臥0衛(wèi)c匝m3G鼻”9臥節(jié)扮篤i曾-羈＠朧"011`長心伯認(rèn)懷庫g悶翱U凸g灼公注＋創(chuàng)令油臥0衛(wèi)c臼8琵：l妞0P--:at}ii\侖讓『I,l售IIl1I,l售IIl11|.13N丐利1礎(chǔ)；如i|1叨·礎(chǔ) h令哈爾哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--ll-舵機(jī)控制以單為核，該器中單可以產(chǎn)生8個通道的信，分別由的Pl.O Pl.7口。輸?shù)?路信號過光隔離傳送一級電路中。方波號經(jīng)過光耦傳輸，前后沿會發(fā)生畸，因此反相器采用反相器對光耦傳輸過來的信號行整，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的方波信號。行一個電源供不共并且給舵機(jī)供電的電源最好采用輸出功率較大的開關(guān)電源。該舵機(jī)控制器占用SCI串用于接收上位機(jī)傳送過來的控制命每一個通道輸出信號的脈沖寬度。為電平轉(zhuǎn)換器將上位機(jī)的TTL電平。哈爾濱理工哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--第4信號其中脈沖寬度05ms,度。也就是說，給它提供一定的脈寬，它的輸出軸就會保待在一個相對應(yīng)的角度上，無論外界轉(zhuǎn)矩怎樣改變，直到給它提供一個另外寬度的脈沖信號，它才會改變輸出角度到新的對應(yīng)的位置上。舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)角與輸入信號脈沖寬度的關(guān)系如圖4-1所示：舵機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)角輸入信號脈沖寬度舵機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)角（周期為20ms)5sln還J 1.sms

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135°180°舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)與信號脈沖寬的關(guān)系測試編程如下（實現(xiàn)45°,135°的脈沖信號）痐elude<reg51.h>#defineui11tunsignedint#defineucharunsignedcharuchara;血tb;sbitpwl=POAO;sbitpw2=PO/\1;voidangle(floatSl_angle,floatS2_angle,uintaction_time)｛uintSl_pw,S2_pw;ucharSl_loop_num,S2_loop_num;ucharflag=O;Sl_pl_angle/9);S2_p/9);Sl_loop_num=Sl_pw/20;S2_loop_num=S2_pw/20;TRO=l;while(!flag)｛pwl=l;w虹le(a!=Sl_loop_num);pwl=O;while(!(a==126));a=O;pw2=1;wpw2=0;while(!(a==12));a=O;b++;if(b=action_tiine)｛TRO=O;｝flag=l;b=O;｝，｝｛PO=OxOO;TMOD=Ox02;TH0=236;TL0=EA=l;ETO=l;angle(0,0 ,50);angle(45,135,50);｝voidTimeOOinterrnpt1｛｝｝哈爾哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--f劃芯沁＼回歸 I5［如,1叫由 ） 竟f劃芯沁＼？目十日丿1了？目十

面而抽邸叩圖 4-2 45°和135°轉(zhuǎn)角時候波器波形圖45°和135° 波形圖／一。：：／一。：：iOA哈爾濱理工哈爾濱理工大學(xué)綜合課程設(shè)計--第5結(jié)論這次技能80C51機(jī)為控制器開發(fā)了機(jī)人機(jī)器人66械系統(tǒng)。在設(shè)計時，首先對雙足機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)控制電路和應(yīng)用軟件的功能進(jìn)行了設(shè)計與分析，確定了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和組成。通過這次設(shè)計人及單片機(jī)的知識熟種制圖軟件oE,件oteus,Ke過）們從實踐中體會到了學(xué)習(xí)研究機(jī)器人的樂趣。參考文獻(xiàn)1、潘存云、高里基．通用工業(yè)機(jī)器人運動仿真系統(tǒng)IRKSS.機(jī)器人．19949(2)94-97、．KeilCxSlV7.0編程與μVision2應(yīng)用實踐電子工業(yè)出版社20043、