六足机器人的结构及控制系统设计三维建模+CAD图纸
时间:2019-04-20 15:58 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本论文详细介绍了优尔足机器人的结构设计及控制系统设计。在优尔足机器人的机械结构的设计，总体设计包含了优尔足机器人的装配图和零件图的绘制，并对相关零件做了校验，确保机构设计的可行性。优尔足机器人的优尔条腿采用舵机驱动，每条腿3个舵机，用此方法实现机器人的行走。34733 在控制系统的设计中采用ATMEL公司的AT89系列的AT89c52单片机通过用编写C语言程序对每个舵机发送PWM波来实现舵机的转动,通过对占空比来控制舵机的转角,在此基础上实现优尔足机器人的行走与越障碍行为。通过配置传感器，来增强机器人的感知能力，通过控制器对接受的外界信号的数模转换让机器人更好的在自然界中行走。 毕业论文关键词 优尔足机器人；舵机；单片机；传感器 The design of structure and control system of six legged robot Abstract: This paper introduces the design of structure design and control system of six legged robot.In the design of mechanical structure of six legged robot, the overall design includes six legged robot assembly drawing and parts drawing, and the relevant parts of the check, to ensure the feasibility of the design of mechanism. The six leg of six legged robot with servo driven, each leg 3 steering, the robot walking by this method. In the design of control system adopts AT89 series microcontroller AT89c52 ATMEL company through the use of C language program written rotation of each actuator actuator to send PWM waves, the duty cycle control steering angle for, the behavior of six legged robot walking and obstacle on this basis. Through the configuration of the sensor, to enhance the robot perception ability, let the robot better walk in nature through the controller analog signal to the outside world to accept the conversion. Keywords : six legged robot; servo motor; MCU; sensor 目 录 1 绪论 .1 1.1课题的背景和意义.1 1.2国内外研究现状.2 1.2.1国外研究动态.2 1.2.2国内研究动态.4 1.3本课题研究内容.5 2 技术要求及方案比较5 2.1设计的技术要求.5 2.2优尔足机器人的结构方案.5 2.2.1优尔足机器人结构方案1.5 2.2.2 优尔足机器人结构方案2.7 2.2.3 优尔足机器人结构方案3.7 2.3优尔足机器人机械结构的方案的确定.8 2.4本章小结9 3优尔足机器人结构设计 . .10 3.1躯干结构设计.10 3.2腿部平面设计机构 12 3.2.1基节关节机构 .13 3.2.1大腿关节设计. . 14 3.2.3小腿关节设计.17 3.3齿轮传动机构.18 3.4轴的设计. 3.4.1关键轴的设计. 3.4.2关键轴的装配 3.4本章小结.20 4 校核21 4.1齿轮的选择24 4.2齿轮的校核24 4.2.1轮齿接触强度计算22 4.2.2轮齿弯曲强度计算.28 4.3 驱动力计算31 4.4电机选择.35 4.5电机校核.36 4.6本章小结.30 5 控制系统的设计31 5.1AT89S51单片机简介32 5.2微型舵机的结构及传动特点.32 5.2.1微型舵机的结构.32 5.2.2微行伺服马达的工作原理.32 5.2.3微型舵机的控制.32 5.2.4微型舵机的选择.34 5.3三角步态.34 5.4三角步态控制方案.34 5.5单腿的C语言控制程序.37 5.6 基于proteus的单腿仿真.39 5.7多腿控制.39 5.7.1多腿的C语言控制程序.39 5.8基于proteus的多腿的仿真.43 5.9本章小结.44 结论44 致谢44 参考文献46 1绪论 1.1课题的背景和意义 多足步行机器人的运动轨迹是分散的足印,只需要分散的点接触地面,破坏程度较小可以在到达的地面上选择支撑点对崎岖地形的适应能力强。所以多足步行机器人对地面破坏程度较小。轮式和履带式机器人是连续的辙迹。凹凸地形中往往含有岩石、沙子甚至峭壁和坡等障碍物可以支撑机器人的路径有限,所以轮式和履带式机器人在这种地形中已经不适用。多足步行机器人的腿部自由度多,所以灵活性大大增强。通过调节腿部的长度保持身体水平也可以通过调节腿的伸展程度调整重心的位置因此不易翻倒稳定性更高。当然多足步行机器人也存在一些不足之处。为使腿部协调运动从机械设计到控制系统算法都是相当复杂相比节肢动物仿生多足步行机器人的机动性还有很大差距。 (责任编辑：qin) |