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1、六足仿生機(jī)器人機(jī)電學(xué)院110810907張曉強(qiáng) 王新春 王旭陽(yáng) 吳斌斌 盛文濤 立項(xiàng)背景 遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就發(fā)明了輪子作為移動(dòng)機(jī)械和地面相互作用的運(yùn)動(dòng)體。輪子的 發(fā)明不僅造福于我們的祖先，而且在推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中也發(fā)揮著不可估量的作 用。盡管如此，由于輪子本身的弱點(diǎn)，必須在地面平坦、土質(zhì)較硬及摩擦大的地面 上移動(dòng)。對(duì)于地形復(fù)雜、土質(zhì)松軟的環(huán)境，輪子的移動(dòng)就顯示出很大的不足。因此， 應(yīng)用仿生學(xué)原理，模擬生物的運(yùn)動(dòng)形式，就成為機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。 隨 著 機(jī) 器 人 在 現(xiàn) 代 化 各 個(gè) 行 業(yè) 中 的 廣 泛 應(yīng) 用 ， 社 會(huì) 對(duì) 機(jī) 器 人 的 要 求 不 斷 提 高 。由 于 機(jī)

2、器 人 應(yīng) 用 范 圍 的 不 斷 擴(kuò) 展 ， 一 些 特 殊 工 作 環(huán) 境 對(duì) 于 機(jī) 器 人 提 出 了 特 殊 的 要 求 ，但 在 任 何 環(huán) 境 下 作 業(yè) 的 機(jī) 器 人 要 完 成 特 定 的 任 務(wù) ， 步 行 是 人 類 及 有 腿 動(dòng) 物 所 具 有 的 獨(dú) 特 的 運(yùn) 動(dòng) 方 式 ， 也 是 自 然 界 中 最 為 靈 活 的 移 動(dòng) 方 式 ， 步 行 機(jī) 是 以 模 擬 這 種 方 式 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 自 身 運(yùn) 動(dòng) 的 一 類 特 殊 的 機(jī) 器 人 。 隨 著 機(jī) 器人 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 及 其 在 各 個(gè) 領(lǐng) 域 的 廣 泛 應(yīng) 用 ， 各 類 不 同

3、功 能 的 機(jī) 器 人 研 制 就 具 有很 大 的 現(xiàn) 實(shí) 意 義 。 美 國(guó) 研 制 出 的 ODEX I-IV型 六 足 機(jī) ， 能 自 如 通 過(guò) 狹 窄 門 洞 、 轉(zhuǎn) 彎 、 上下樓 梯 、 避 障 等 ， 腿 結(jié) 構(gòu) 為 改 進(jìn) 的 縮 放 式 ， 用 于 核 電 站 的 維 修 工 作 。 基于此項(xiàng)的六足機(jī)器人在 救 援 中 ， 很 多 地 方 人 員 無(wú) 法 進(jìn)入 ， 本 來(lái) 可 以 拯 救 更 多 的 人 ， 如果 有 一 種 機(jī) 器 人 能 代 替 人 員 進(jìn) 行探 查 ， 那 就 可 以 彌 補(bǔ) 很 多 的 遺 憾和 損 失 。 于 是 我 們 的 課 題 就 是 從這

4、 里 而 來(lái) 。 作品工作原理 由電機(jī)帶動(dòng)蝸桿從來(lái)帶動(dòng)6個(gè)機(jī)械腳，當(dāng)遇到墻壁等障礙是，前面的導(dǎo)向輪觸碰到行程開關(guān)，關(guān)閉電機(jī)。 三 角 步 態(tài) 示 意 圖 推廣和應(yīng)用 在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行推廣。安裝各種附件可以進(jìn)行不同功能的改變。如：機(jī)械手，可以進(jìn)行搬運(yùn)和障礙排除。安裝各種傳感器可以檢測(cè)各種環(huán)境，人不適宜進(jìn)入的 隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人正逐漸走進(jìn)我們的生活，各種機(jī)器人活動(dòng)蓬勃開展，越來(lái)越多的人步入了機(jī)器人愛(ài)好者的行列。 特色與創(chuàng)新 一實(shí)現(xiàn)了仿生動(dòng)物機(jī)器人的制作，并一定程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)制 二運(yùn)動(dòng)方向上，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的變化，前后，左右，上下 三負(fù)載一定的載荷，并實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的運(yùn)送和放置到一定的高度

5、 六足機(jī)器人具有更大的靈活性及具有更多的控制性，相比較與傳統(tǒng)的四足機(jī)器人，本機(jī)構(gòu)在完成之后應(yīng)該具有以下幾個(gè)特色： 1.機(jī)器人穿越障礙的能力將會(huì)有更大的提高。 2.機(jī)器人六足之間的協(xié)作及配合能力應(yīng)高于六足機(jī)器人。 3.機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)更多的動(dòng)作，而且實(shí)現(xiàn)同一動(dòng)作應(yīng)有不同的實(shí)現(xiàn)方式，已解決在某些情況下，某些過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)的弊端。 設(shè)計(jì)方案 承載裝置：底盤安裝單片機(jī)支撐舵機(jī)整體機(jī)身； 運(yùn)動(dòng)控制裝置：12個(gè)舵機(jī)控制機(jī)器人的左右及上下運(yùn)動(dòng)； 運(yùn)動(dòng)裝置：六個(gè)機(jī)械足運(yùn)動(dòng)的支持； 整體控制裝置：?jiǎn)纹瑱C(jī)程序控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)； 動(dòng)力裝置：7.2伏鋰電池為機(jī)器人提供能量。 進(jìn)度安排 一4月制定立項(xiàng)報(bào)告，對(duì)小組人員進(jìn)行分工

6、，計(jì)劃時(shí)間。 二5月進(jìn)行三維模型繪制，cad圖紙制作，軟件中進(jìn)行裝配，運(yùn)動(dòng)仿真，大體實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)效果 三6月進(jìn)行中期檢查合格后，開始進(jìn)行零件制作，進(jìn)行小部件拼接。另一方面，開始購(gòu)買相應(yīng)的電子元件，傳感器設(shè)備，計(jì)算性能數(shù)據(jù)。 四七、八月實(shí)體加工大零件，并對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)。此期間，由于零部件較多，所以需要分兩部分進(jìn)行：七月制作機(jī)器人的腿部零件并組裝，八月制作身體零件并組裝。之后將兩者組裝。 五九月份上半月進(jìn)行電控元件和傳感器元件的嵌入組裝，同時(shí)在十月份學(xué)習(xí)單片機(jī)編程控制知識(shí)。十一月份至月末，實(shí)現(xiàn)零件與系統(tǒng)的成功組裝。 六九月份下半月份進(jìn)行機(jī)體整體測(cè)試，多次實(shí)體運(yùn)動(dòng)測(cè)試，記錄測(cè)試效果，進(jìn)行改進(jìn)。 七十月份進(jìn)行結(jié)題報(bào)告制作和答辯準(zhǔn)備。 成員分工 組長(zhǎng)：張曉強(qiáng) 分工：1：制作六足機(jī)器人的3D模型，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：張曉強(qiáng)，王旭陽(yáng)，盛文濤2：設(shè)計(jì)電路：吳斌斌3：編輯控制程序：王新春 謝謝觀賞