3.4晶振电路简介 13

3.5烧写口简介 14

3.6 I/O接口的使用定义 14

3.7 舵机控制板原理图以及流程图 15

第四章 双足步行机器人行走步态设计 17

4.1 步态规划的基本规划 17

4.2 仿人步态的生成 18

第五章程序控制实现以及程序调试 21

5.1 PWM波输出的实现 21

5.2程序流程图以及在程序中的表达 24

5.3KEIL软件的使用步骤 25

5.4调试过程出现的问题 26

结束语 28

致谢 29

参考文献 30

第一章绪论

1.1引言

众所周知，近代机器人学是近几十年来新发展起来的一门综合性的学科，它集中了机械工程技术、控制工程技术、计算机工程技术、人工智能、电子工程技术以及仿生学等十多种学科的最新研究成果[1]。其中采用拟人化的双足式机器人由于其复杂的移动机理，多自由度的控制管理方式，因此，对于有些不规整的作业环境具有很强的适应性。而且其独特的移动机理相对于其他机器人来说与地面的接触面积较小，所以，就可以通过加装一些作业执行设备，代替人类在特殊的场合工作（例：核电站爆炸之后的救援行动）。而且，随着机器人的相关技术发展，甚至可以创造出类人化的智能系统，彻底颠覆人类的生活方式。本文设计的是六自由度的双足竞技机器人，分别从结构外形、硬件控制系统、仿人步态的生成、以及程序的编写进行讨论。其简洁的下半身结构设计，是众多类型机器人的研究理想平台。

1.2双足机器人的研究历程

双足机器人虽然发展时间较短，但由于近些年来相关技术的爆炸式增长，在机器人领域已经取得巨大的发展，并逐步深入到生活和工作的方方面面。典型的代表有谷歌的ATLAS双足机器人，不仅做到拟人的设计，更是可以搬运物体。简单来说，机器人的发展历程可以大致可以分为以下几种：

通过预先设定好的程序能进行一些简单的操作，从而代替人类在高强度、逻辑动作简单的生产工作环境。

加装有各类传感器，能对环境信息具有一定的获取功能，通过芯片的逻辑运算能力进行简单的处理，再对各个子模块进行动作的简单调整，以适应一些较为简单的环境。

在加装有各类传感器的同时，带有数据库分析功能，能自主对复杂的环境做出决断，进行一系列的反馈动作，表现出较为低级的智能。

对复杂环境具有一定的学习能力，随着不断的发展，机器人能表现出越来越高的智能化，甚至由于其本身的机器化设计，在某些方面甚至可以超过人类。

1.3研究双足机器人原因、目的及应用前景

双足步行机器人采用拟人化的设计，并且拥有复杂的移动机理，多自由度的控制管理方式，因此，在一些不规整的作业环境具有很强的适应性。而且其独特的移动机理相对于其他机器人来说与地面的接触面积较小，能更加灵活的应对环境。能更加紧密的与人类生活结合起来，用之于快递的投送、有毒或有害环境代替人作业、老年生活的陪护、甚至其拥有强大的感知系统具备人所没有的能力。因此，双足机器人具有发展前景广阔，拥有比人更快的响应速度和精确度，在不考虑电源的情况下能持续不断的作业，带来很好的经济效应。甚至有人预言“谁能抓住双足式机器人的发展风口，谁就能抓住未来经济的脉搏”而最新公布的未来展望中，更是将双足机器人列为重中之重，因此，随着国民经济的不断提高，双足机器人必将进入人类社会，做出更多的服务。