木质六足爬虫机器人制作全过程

木质六足爬虫机器人制作全过程
木质六足爬虫机器人制作全过程

木质六足爬虫机器人制作全过程(多图)

首先在电脑上做好设计

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复合板:3mm厚,51*30cm

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使用切边机可以极大的提高工作效率

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我想我如果没有切边机的帮助的话说不定这个项目可能就中途夭折了。[tr][/tr][td][/td]

非常漂亮和精确的加工 [tr][/tr][td][/td]

用切边机可以轻易的从整板上得到想要的零件,又快又容易[tr][/tr][td][/td]

机器人的六条腿都是这样得到的。[tr][/tr][td][/td]

腿部细节

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另一个角度

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主体部分由8个伺服电机组成,六个用来控制腿,还有两个用来控制头部的活动。[tr][/tr][td][/td]

那些洞是用来布线用的。[tr][/tr][td][/td]

然后把底盘像这样粘起来[tr][/tr][td][/td]

装好伺服电机的腿部。[tr][/tr][td][/td]

我在一家小的航模商店里找了好几次才找齐了我想要的各种小部件。

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检测一下,当伺服电机运动到中部时,腿也运动到中间位置,非常好。其余的运动将在软件中调整。

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俯视图

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看起来不错,但是开始的时候做的很慢很不稳。[tr][/tr][td][/td]

稍微调整了一下就好多了。

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微控制器我用的是Atmel AT90S8515,主频为8MHz,编译器用的是WinAVR GCC GNU-C [tr][/tr][td][/td]

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我的六腿爬行者!

我的爬行者现在改良多了,腿部在抬起的时候更垂直,这样可以免于陷于地毯或是其他的什么东西中。

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腿部在抬起和落下时的位置。

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现在我给它加了一个PlayStation的手柄,这样我可以在机器人行走的过程中随时的更改伺服电机的控制参数,方便测试。

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这是一个九针的插口。[tr][/tr][td][/td]

电池安装于底盘上。[tr][/tr][td][/td]

这个简单的电路是用来无功耗的将电池供电从9V转到5V的。[tr][/tr][td][/td]

在电脑上画出头部的设计图。

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切割好的头部所需零件。[tr][/tr][td][/td]

组装好的头部。

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下一步我打算装上摄像头和距离传感器,并且开发一些新功能。

仿生六足机器人中期报告

编号: 哈尔滨工业大学 大一年度项目中期检查报告 项目名称:仿生六足机器人 项目负责人:学号 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院 指导教师:职称: 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院 哈尔滨工业大学基础学部制表 填表日期:2014 年 6 月28 日

一、项目团队成员(包括项目负责人、按顺序) 二、指导教师意见 三、项目专家组意见

四、研究背景 1.研究现状 4.1国内研究现状 随着电子技术发展,计算机性能的提高,使多足步行机器人技术进入了基于计算机控制的发展阶段。其中有代表性的研究为1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE,图1所示,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其结构由2个独立的框架构成。这一阶段研究的重点在于机器人的运动机构的设计、机器人的步态生成与规划及传统的控制方法在机器人行走运动控制过程的应用。Boston Dynamics公司的Big Dog四足机器人用于为军队运输装备,其高3英尺,重165磅,可以以3.3英里的速度行进,其采用汽油动力。 图1 Adaptive Suspension Vehicle 图2 Odex1步行机器人 图3 MIT腿部实验室的四足和双足机器人图4 DANTE步行机器人 由于新的材料的发现、智能控制技术的发展、对步行机器人运动学、动力学高效建模方法的提出以及生物学知识的增长促使了步行机器人向模仿生物的方向发展。 4.2国外研究现状 我国步行机器人的研究开始较晚,真正开始是在上世纪80年代初。1980年,中国科学院长春光学精密机械研究所采用平行四边形和凸轮机构研制出一台八足螃蟹式步行机,主要用于海底探测

六足机器人设计参考解析

摘要 六足机器人有强大的运动能力,采用类似生物的爬行机构进行运动,自动化程度高,可以提供给运动学、仿生学原理研究提供有力的工具。本设计中六足机器人系统基于仿生学原理,采用六足昆虫的机械结构,通过控制18个舵机,采用三角步态和定点转弯等步态,实现六足机器人的姿态控制。系统使用 RF24L01射频模块进行遥控。为提高响应速度和动作连贯性,六足机器人的驱动芯片采用ARM Cortex M4芯片,基于μC/OS-II操作系统,遥控器部分采用ARM9处理器S3C2440,基于Linux系统。通过建立六足机器人的运动模型,运用正运动学和逆运动学对机器人进行分析,验证机器人步态的可靠性。 关键字:六足机器人,Linux,ARM,NRF24L01,运动学 Abstract Bionic hexapod walking robot has a strong ability of movement, the use of similar creatures crawling mechanism movement, high degree of automation, can be provided to the kinematics, the principle of bionics research provides powerful tool. Six feet in the design of this robot system based on bionics principle, the mechanical structure of the six-legged insect, through 18 steering gear control, use the gait, such as triangle gait and turning point to control the position of six-legged robot. Remote control system use RF24L01 rf modules. In order to improve the response speed and motion consistency, six-legged robot driver chip USES the ARM architecture (M4 chip, based on mu C/OS - II operation system, remote control part adopts ARM9 processor S3C2440, based on Linux system. By establishing a six-legged robot motion model, using forward kinematics and inverse kinematics analysis of robot, verify the reliability of the robot gait. KEYWORD:Bionic hexapod walking robot;Linux,ARM,NRF24L01;Kinematics

网络爬虫技术(新)

网络爬虫技术 网络机器人 1.概念: 它们是Web上独自运行的软件程序,它们不断地筛选数据,做出自己的决定,能够使用Web获取文本或者进行搜索查询,按部就班地完成各自的任务。 2.分类: 购物机器人、聊天机器人、搜索机器人(网络爬虫)等。 搜索引擎 1.概念: 从网络上获得网站网页资料,能够建立数据库并提供查询的系统。 2.分类(按工作原理): 全文搜索引擎、分类目录。 1> 全文搜索引擎数据库是依靠网络爬虫通过网络上的各种链接自动获取大量 网页信息内容,并按一定的规则分析整理形成的。(百度、Google) 2> 分类目录:按目录分类的网站链接列表而已,通过人工的方式收集整理网 站资料形成的数据库。(国内的搜狐) 网络爬虫 1.概念: 网络爬虫也叫网络蜘蛛,它是一个按照一定的规则自动提取网页程序,其会自动的通过网络抓取互联网上的网页,这种技术一般可能用来检查你的站点上所有的链接是否是都是有效的。当然,更为高级的技术是把网页中的相关数据保存下来,可以成为搜索引擎。 搜索引擎使用网络爬虫寻找网络内容,网络上的HTML文档使用超链接连接了起来,就像织成了一张网,网络爬虫也叫网络蜘蛛,顺着这张网爬行,每到一个网页就用抓取程序将这个网页抓下来,将内容抽取出来,同时抽取超链接,作为进一步爬行的线索。网络爬虫总是要从某个起点开始爬,这个起点叫做种子,你可以告诉它,也可以到一些网址列表网站上获取。

现有聚焦爬虫对抓取目标的描述可分为基于目标网页特征、基于目标数据模式和基于领域概念3种。 基于目标网页特征的爬虫所抓取、存储并索引的对象一般为网站或网页。根据种子样本获取方式可分为: (1)预先给定的初始抓取种子样本; (2)预先给定的网页分类目录和与分类目录对应的种子样本,如Y ahoo!分类结构等; (3)通过用户行为确定的抓取目标样例,分为: a) 用户浏览过程中显示标注的抓取样本; b) 通过用户日志挖掘得到访问模式及相关样本。 其中,网页特征可以是网页的内容特征,也可以是网页的链接结构特征,等等。 一些算法的介绍 1> 网页分析算法

山东建筑大学计算机网络课程设计《基于Python的网络爬虫设计》

山东建筑大学 课程设计成果报告 题目:基于Python的网络爬虫设计课程:计算机网络A 院(部):管理工程学院 专业:信息管理与信息系统 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:

目录 1 设计目的 (1) 2 设计任务内容 (1) 3 网络爬虫程序总体设计 (1) 4 网络爬虫程序详细设计 (1) 4.1 设计环境和目标分析 (1) 4.1.1 设计环境 (1) 4.1.2 目标分析 (2) 4.2 爬虫运行流程分析 (2) 4.3 控制模块详细设计 (3) 4.3 爬虫模块详细设计 (3) 4.3.1 URL管理器设计 (3) 4.3.2 网页下载器设计 (3) 4.3.3 网页解析器设计 (3) 4.4数据输出器详细设计 (4) 5 调试与测试 (4) 5.1 调试过程中遇到的问题 (4) 5.2测试数据及结果显示 (5) 6 课程设计心得与体会 (5) 7 参考文献 (6) 8 附录1 网络爬虫程序设计代码 (6) 9 附录2 网络爬虫爬取的数据文档 (9)

1 设计目的 本课程设计是信息管理与信息系统专业重要的实践性环节之一,是在学生学习完《计算机网络》课程后进行的一次全面的综合练习。本课程设计的目的和任务: 1.巩固和加深学生对计算机网络基本知识的理解和掌握; 2.培养学生进行对网络规划、管理及配置的能力或加深对网络协议体系结构的理解或提高网络编程能力; 3.提高学生进行技术总结和撰写说明书的能力。 2 设计任务内容 网络爬虫是从web中发现,下载以及存储内容,是搜索引擎的核心部分。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始,获得初始网页上的URL,在抓取网页的过程中,不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。 参照开放源码分析网络爬虫实现方法,给出设计方案,画出设计流程图。 选择自己熟悉的开发环境,实现网络爬虫抓取页面、从而形成结构化数据的基本功能,界面适当美化。给出软件测试结果。 3 网络爬虫程序总体设计 在本爬虫程序中共有三个模块: 1、爬虫调度端:启动爬虫,停止爬虫,监视爬虫的运行情况 2、爬虫模块:包含三个小模块,URL管理器、网页下载器、网页解析器。 (1)URL管理器:对需要爬取的URL和已经爬取过的URL进行管理,可以从URL 管理器中取出一个待爬取的URL,传递给网页下载器。 (2)网页下载器:网页下载器将URL指定的网页下载下来,存储成一个字符串,传递给网页解析器。 (3)网页解析器:网页解析器解析传递的字符串,解析器不仅可以解析出需要爬取的数据,而且还可以解析出每一个网页指向其他网页的URL,这些URL被解析出来会补充进URL管理器 3、数据输出模块:存储爬取的数据 4 网络爬虫程序详细设计 4.1 设计环境和目标分析 4.1.1 设计环境

爬虫技术是什么

https://www.360docs.net/doc/094915950.html, 爬虫技术是什么 爬虫就似乎对于做数据分析、人工智能、SEOSEM的人来说非常熟悉,是日常工作中都需要用到或者得非常熟悉的一种数据采集的技术。 爬虫技术是什么 互联网上有着无数的网页,包含着海量的信息。但很多时候,无论出于数据分析或产品需求,我们需要从某些网站,提取出我们感兴趣、有价值的内容,但是我们不可能去每一个网页去点去看,然后再复制粘贴。所以我们需要一种能自动获取网页内容并可以按照指定规则提取相应内容的程序,这就是爬虫技术。 爬虫技术能用来做哪些好玩的事情 利用爬虫技术挖掘社交网站,比如有知乎大牛挖掘Twitter数据,然后分析一般大家几点睡觉,通过统计一下sleep这个词在twitter上出现的频率。又比如如何判断一个用户的职业,验证六度分隔理论, 以及网络扩张速度的建模。

https://www.360docs.net/doc/094915950.html, 利用爬虫技术建立机器翻译的语料库。具体思路可以参考知乎大V刘飞的文章:网上双语的资源还是挺多的,利用爬虫技术在爬取网页时对当前网页进行简易判断,如果有双语嫌疑,则收录整理出来双语的正文;如果没有,弃用; 将正文内容进行详细判断,确定是双语文本,则进行段落对齐和句子对齐,整理到语料库;如果没有,弃用;对当前网页的所有链接网页,重复步骤。抓取大量的这种数据之后,就可以建立一个庞大的语料库了。 3、利用爬虫技术预测票房。利用爬虫技术抓取新浪博客某部电影相关的数据,然后利用微博上大家表现出来的,对某部电影的期待值和关注度,来预测其票房。 4、利用爬虫技术抓取数据训练AI,比如知乎用户grapeot爬了知乎12万用户的头像,把长得像的头像放在一起,方便浏览,然后搜集了用户的点击,预测出来这是你们(平均)最喜欢的人长的样子:然后根据点击数据训练出来了一个机器人,可以自动识别美女。

六足爬行机器人总体设计方案

本文的设计为六足爬虫机器人,机器人以交流-直流开关电源作为动力源,单片机为控制元件,伺服电机为执行部件,机器人采用三足着地进行运动,通过单片机对伺服电机的控制,机器人能够实现前进、后退等运动方式,三足着地运动方式保证了机器人能够平稳运行。伺服电机具有力量大,扭矩大,体积小,重量轻等特点。单片机产生20ms 的PWM 波形,通过软件改写脉冲的占空比,从而达到改变伺服电机角度的目的。 1 机器人运动分析 1.1 六足爬虫式机器人运动方案比较 方案一:六足爬虫式机器人的每条腿都能单独完成抬腿、前进、后退运动。 此方案的特点: 每条腿都能自由活动,每条腿都能单独进行二自由度的运动。每条腿的灵活性好,更容易进行仿生运动,六足爬虫机器人可以完成除要求外的很多动作,运动的视觉效果更好。由于每条腿能单独完成二自由度的运动,所以每条腿上要安装两个舵机,舵机使用数量大,舵机的安装难度加大,机械结构部分的制作相对复杂,又由于每个舵机都要有单独的信号控制,电路控制部分变得复杂了,控制程序也相应的变得复杂。 方案二:六足爬虫式机器人采取三腿为一组的运动模式,且同一侧的前腿、后腿的前后转动由同一侧的中腿进行驱动。采用三腿为一组(一侧的前足、后足与另一侧的中足为一组)的运动方式,各条腿能够协调的进行运动,机器人的运动相对平稳。 此方案特点:相比上述方案,个腿能够协调运动,在满足运动要求的情况下,舵机使用数量少,节约成本。机器人运动平稳,控制、驱动部分都得到相应的简化,控制简单。选择此方案,机器人还可进行横向运动。 两方案相比,选择方案二更合适。 1.2 六足爬虫式机器人运动状态分析 1.2.1 机器人运动步态分析 六足爬虫式机器人的行走是以三条腿为一组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并

简单学习网络爬虫(通用爬虫)

根据使用场景,网络爬虫可分通用爬虫和聚焦爬虫两种,今天广州中软卓越只讲通用爬虫。通用网络爬虫是捜索引擎抓取系统(Baidu、Google、Yahoo等)的重要组成部分,主要目的是将互联网上的网页下载到本地,形成一个互联网内容的镜像备份。 通用搜索引擎(Search Engine)工作原理 通用网络爬虫是从互联网中搜集网页,采集信息,采集的网页信息用于为搜索引擎建立索引从而提供支持,决定着整个引擎系统的内容是否丰富,信息是否即时,因此其性能的优劣直接影响着搜索引擎的效果。 步骤一:抓取网页 搜索引擎网络爬虫的基本工作流程如下: 1、首先选取一部分种子URL,将这些种子放入待抓取URL队列; 2、取出待抓取URL,解析DNS得到主机的IP,并将URL对应的网页下载下来,存储进已下载网页库中,再将这些URL放进已抓取URL队列。 3、将已抓取URL队列中的URL进行分析,分析其中的其他URL,并且将URL放入待抓取URL队列,从而进入下一个循环.... 搜索引擎如何获取一个新网站的URL: 1、新网站向搜索引擎主动提交网址 2、在其他网站上设置新网站外链(尽可能处于搜索引擎爬虫爬取范围)

3、搜索引擎和DNS解析服务商(如DNSPod等)合作,新网站域名将被迅速抓取。 但是搜索引擎蜘蛛的爬行是被输入了一定的规则的,它需要遵从一些命令或文件的内容,如标注为nofollow的链接,或者是Robots协议。(Robots协议(也叫爬虫协议、机器人协议等),全称是“网络爬虫排除标准”(Robots Exclusion Protocol),网站通过Robots协议告诉搜索引擎哪些页面可以抓取,哪些页面不能抓取) 步骤二:数据存储 搜索引擎通过爬虫爬取到的网页,将数据存入原始页面数据库。其中的页面数据与用户浏览器得到的HTML是一致的。搜索引擎蜘蛛在抓取页面的同时,也做一定的重复内容检测,一旦遇到访问权重很低的网站上有大量抄袭、采集或者复制的内容,很可能不再爬行。 步骤三:预处理 搜索引擎将爬虫抓取回来的页面,进行各种步骤的预处理。 提取文字→中文分词→消除噪音(比如版权声明文字、导航条、广告等……)→索引处理→链接关系计算→特殊文件处理→…… 除HTML文件外,搜索引擎通常还能抓取和索引以文字为基础的多种文件类型,如PDF、Word、WPS、XLS、PPT、TXT文件等。但目前搜索引擎还不能处理图片、视频、Flash这类非文字内容,也不能执行脚本和程序。 步骤四:提供检索服务,网站排名 搜索引擎在对信息进行组织和处理后,为用户提供关键字检索服务,将用户检索相关的信息展示给用户。同时会根据页面的PageRank值,也就是链接的访问量排名,来进行网站排名,Rank值高的网站在搜索结果中会排名较前,当然如果你有钱任性,也可以简单粗暴直接购买网站排名。

红外遥控六足爬虫机器人设计(单片机)

六足爬虫机器人设计 设计人:李海鹰 日期:2004年9月30日

目录 前言 (3) (一)、机器人的大脑 (3) (二)、机器人的眼睛耳朵 (3) (三)、机器人的腿——驱动器与驱动轮 (4) (四)、机器人的手臂——机械传动专制 (5) (五)、机器人的心脏——电池 (5) 一、AT89S51单片机简介 (6) (一)、AT89S51主要功能列举如下: (6) (二)、AT89S51各引脚功能介绍: (6) 二、控制系统电路图 (9) 三、微型伺服马达原理与控制 (10) (一)、微型伺服马达内部结构 (10) (二)、微行伺服马达的工作原理 (10) (三)、伺服马达的控制 (11) (四)、选用的伺服马达 (11) 四、红外遥控 (12) (一)、红外遥控系统 (12) (二)、遥控发射器及其编码 (12) (三)、红外接收模块 (13) (四)、红外解码程序设计 (13) 五、控制程序 (14) 六、六足爬虫机器人结构设计图 (21)

前言 今年年初,学校为参加中央电视台举办的第三届全国大学生机器人电视大赛,组建了机器人制作小组。我积极参加,有幸成为了其中的一员。因为我们以前没有参加过类似的比赛,也没有制作机器人的经验。可以说我们什么都是从零开始,边学习边制作。通过这半年多的制作过程,我从中学到了很多书本上学不到的东西,也得到了很好的学习与锻炼的机会。 最初,我们组建了机器人制作实验室。到五金机电市场购买了必要的工具和一些制作材料。然后开始制作实验机器人的身体——框架。 实验机器人的框架我们是使用轻型万能角钢制作的,这种角钢的两侧都有间隔均匀的孔槽,可以很方便的用螺栓进行连接。用不同长度的角钢组合后,就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。机器人身体的框架就搭建好了。在它的上面将装上:机器人的大脑——可编程控制器、机器人的眼睛耳朵——传感器、机器人的腿——驱动轮、机器人的手臂——机械传动专制、机器人的心脏——电池……之所以使用轻型万能角钢,主要是因为是在制作试验机型,而轻型万能角钢安装拆卸方便和便于修改长度,调整设计。 实验机器人定型后,就照其尺寸用不锈钢方管焊接制作机器人的身体。再在上面进行打孔等工作,后就可以将机器人的其它部分安装上去。这样一个机器人就制作好了。 下面我介绍一下机器人的基本组成部分: (一)、机器人的大脑 它可以有很多叫法,可以叫做:可编程控制器、微控制器,微处理器,处理器或者计算器等,不过这都不要紧,通常微处理器是指一块芯片,而其它的是一整套控制器,包括微处理器和一些别的元件。任何一个机器人大脑就必须要有这块芯片,不然就称不上机器人了。在选择微控制器的时候,主要要考虑:处理器的速度,要实现的功能,ROM和RAM的大小,I/O端口类型和数量,编程语言以及功耗等。 其主要类型有:单片机、PLC、工控机、PC机等。 单有这些硬件是不够的,机器人的大脑还无法运行。只有在程序的控制下,它才能按我们的要求去工作。可以说程序就是机器人的灵魂了。而程序是由编程语言所编写的。 编程语言是一个控制器能够接受的语言类型,一般有C语言,汇编语言或者basic语言等,这些通常能被高级一点的控制器直接执行,因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。微处理器将执行这些机器码,并对机器人进行控制。 (二)、机器人的眼睛耳朵 传感器,是机器人的感觉器官,是机器人和现实世界之间的纽带,使机器人

最新六足爬虫机器人

本文的设计为六足爬虫机器人,机器人以锂电池为动力源,单片机为控制元件,伺服电机为执行部件,机器人采用三足着地进行运动,通过单片机对伺服电机的控制,机器人能够实现前进、后退等运动方式,三足着地运动方式保证了机器人能够平稳运行。伺服电机具有力量大,扭矩大,体积小,重量轻等特点。单片机产生20ms 的PWM 波形,通过软件改写脉冲的占空比,从而达到改变伺服电机角度的目的。 1 机器人运动分析 1.1 六足爬虫式机器人运动方案比较 方案一:六足爬虫式机器人的每条腿都能单独完成抬腿、前进、后退运动。 此方案的特点: 每条腿都能自由活动,每条腿都能单独进行二自由度的运动。每条腿的灵活性好,更容易进行仿生运动,六足爬虫机器人可以完成除要求外的很多动作,运动的视觉效果更好。由于每条腿能单独完成二自由度的运动,所以每条腿上要安装两个舵机,舵机使用数量大,舵机的安装难度加大,机械结构部分的制作相对复杂,又由于每个舵机都要有单独的信号控制,电路控制部分变得复杂了,控制程序也相应的变得复杂。 方案二:六足爬虫式机器人采取三腿为一组的运动模式,且同一侧的前腿、后腿的前后转动由同一侧的中腿进行驱动。采用三腿为一组(一侧的前足、后足与另一侧的中足为一组)的运动方式,各条腿能够协调的进行运动,机器人的运动相对平稳。 此方案特点:相比上述方案,个腿能够协调运动,在满足运动要求的情况下,舵机使用数量少,节约成本。机器人运动平稳,控制、驱动部分都得到相应的简化,控制简单。选择此方案,机器人还可进行横向运动。 两方案相比,选择方案二更合适。 1.2 六足爬虫式机器人运动状态分析 1.2.1 机器人运动步态分析

仿生六足机器人研究报告学士学位论文

项目研究报告 ——小型仿生六足探测机器人 一、课题背景: 仿生运动模式的多足步行机器人具有优越的越障能力,它集仿生学原理、机构学理论、自动控制原理与技术、计算机软件开发技术、传感器检测技术和电机驱动技术于一体。 不论在何种地面上行走,仿生六足机器人的运动都具有灵活性与变化性,但其精确控制的难度很大,需要有良好的控制策略与精密的轨迹规划,这些都是很好的研究题材。 二、项目创新点: 作为简单的关节型伺服机构,仿生六足机器人能够实现实时避障,合理规划行走路线。 简单的关节型机器人伺服系统不仅具有可批量制造的条件,作为今后机器人群系统的基本组成,也可以作为探索复杂伺服机构的研究对象。 三、研究内容: 1.仿生学原理分析: 仿生式六足机器人,顾名思义,六足机器人在我们理想架构中,我们借鉴了自然界昆虫的运动原理。 足是昆虫的运动器官。昆虫有3对足,在前胸、中胸和后胸各有一对,我们相应地称为前足、中足和后足。每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节几部分组成。基节是足最基部的一节,多粗短。转节常与腿节紧密相连而不活动。腿节是最长最粗的一节。第四节叫胫节,一般比较细长,长着成排的刺。第五节叫跗节,一般由2-5个亚节组成﹔为的是便于行走。在最末节的端部还长着两个又硬又尖的爪,可以用它们来抓住物体。 行走是以三条腿为一组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并向后蹬时,另外三条腿即抬起向前准备替换。 前足用爪固定物体后拉动虫体向前,中足用来支持并举起所属一侧的身体,后足则推动虫体前进,同时使虫体转向。 这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内。并不是所有成虫都用六条腿来行走,有些昆虫由于前足发生了特化,有了其他功用或退化,行走就主要靠中、后足来完成了。 大家最为熟悉的要算螳螂了,我们常可看到螳螂一对钳子般的前足高举在胸前,而由后面四条足支撑地面行走。

六足步行机器人的毕业设计说明书

本科毕业设计(论文) 六足步行机器人设计与仿真 燕山大学 2012年6月

本科毕业设计(论文) 六足步行机器人设计与仿真 学院(系):里仁学院 专业:机械电子工程 学生姓名:牛智 学号: 0811******** 指导教师:田行斌 答辩日期: 20012.6.17

燕山大学毕业设计(论文)任务书

摘要 摘要 基于仿生学原理,在分析六足昆虫运动机理的基础上,采用了仿哺乳类的腿部结构,并针对这种腿部结构设计了六足的行走方式,通过对18个直流伺服电机的控制,采用三角步态,实现了六足机器人的直行功能。仿真证明,这种结构能较好地维持六足机器人自身的平衡,并且对今后更深入地研究六足机器人抬腿行走姿态及可行性,具有较高的参考价值。 针对仿生六足步行机器人关节较多,其步态轨迹规划和关节控制量计算都较为复杂的现状,采用Solidworks软件与UG软件相结合的方式对六足仿生步行机器人的样机模型进行了运动学仿真与分析。通过仿真,验证了所设计的三角步态的适用性。 关键词六足机器人;步行;三角步态;运动学仿真

燕山大学本科生毕业设计(论文) Abstract A bionic leg structure which is similar to the legs of mammals was used,and a hexapod walking mode was designed according to this structure.By controlling 18 step motors straight walking function of the hexapod robot has been implemented with tripod gait movement.Simulation and experiment show that this structure can keep the hexapod robot balance better,providing high reference value to research the advantage and feasibility of leg raising walking gesture. As there are many joints in the bionic hexapod walking robot and the calculation of its walking track and joints control unit are comparatively comp- licated,the kinematical simulation and analysis of the model of bionic hexapod walking robot have been done by using solidworks and UG.Through simulation,the applicability of designed tripod gait are validated. Keywords Hexapod robot;Walking;Tripod gait;Kinematics simulation

六足仿生机器人

六足仿生机器人 人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史,人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人们完成各种工作。1959年,第一台工业机器人在美国诞生,近几十年,各种用途的机器人相继问世,使人类的许多梦想变为现实。随着机器人工作环境和工作任务的复杂化,要求机器人具备有更高的运动灵活性和特殊位置环境的适应性,机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求。在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天,各种各样的仿生机器人相继被研制出来,仿生机器人已经成为机器人家族重要的成员。 仿生爬行机器人是一种基于仿生学原理研制开发的新型足式机器人。与传统的轮式或者履带机器人相比,足式机器人自由度多,可变性大、结构发杂、控制繁琐,但其在运动特性方面具有独特的优点:首先是足式机器人具有较好的机动性,对不平地面的适应能力十分突出,由于其立足点是离散的,与地面的接触面积较小,因而可以在可能达到的地面上选择最优支撑点,从而能够相对容易的通过松软地面以及跨过比较大的障碍;其次是足式机器人的运动系统可以实现主动隔振,允许机身运动轨迹与足轨迹解耦。尽管地面高

低不平,机身的运动仍可达到相对平稳。 本课题主要研究的内容是一种六足仿生机器人的机械机构部分的设计和分析,围绕六足仿生机器人的前沿技术,主要仿生对象为蚂蚁,主要实现机器人前后左右移动,具有良好的仿生特性,研究具有抗冲击性以及地形适应能力的仿生机设计技术,六足仿生机器人系统模型;研究六足机器人适应不同地形环境的能力。研制系统设计与仿真等核心单元。研制高速、高负载力、对典型非结构化地形具有高适应能力的六足仿生机器人,并开展系统结构、地形适应能力以及对抗控制实验验证。本次设计的预期要达到的效果是可以实现灵活进退和转向,跨越障碍物,通过洼地和台阶并且保持平衡防止倾翻,能够实现实时避障,合理规划行走路线。 1、技术方案 一、机器人功能介绍: a)可实现前进后退转弯等基本动作,加装传感器后对小障碍物越过、大障碍物绕开,具有遥控模式,可通过无线装置无线控制。 b)机器人机械机构: 舵机在仿生机器人中的应用:舵机有体积紧凑,便于安装,输出力矩大,稳定性好等优点。一个放上机器人,机器人各个关节都有一定的自由度数,而每个舵机正是实现其中一个个关节在一个自由度上的运动。

六足爬虫机器人设计

六足爬虫机器人设计 设计人: 日期:

目录 前言 (3) (一)、机器人的大脑 (3) (二)、机器人的眼睛耳朵 (3) (三)、机器人的腿——驱动器与驱动轮 (4) (四)、机器人的手臂——机械传动专制 (5) (五)、机器人的心脏——电池 (5) 一、AT89S51单片机简介 (6) (一)、A T89S51主要功能列举如下: (6) (二)、A T89S51各引脚功能介绍: (6) 二、控制系统电路图 (9) 三、微型伺服马达原理与控制 (10) (一)、微型伺服马达内部结构 (10) (二)、微行伺服马达的工作原理 (10) (三)、伺服马达的控制 (11) (四)、选用的伺服马达 (11) 四、红外遥控 (12) (一)、红外遥控系统 (12) (二)、遥控发射器及其编码 (12) (三)、红外接收模块 (13) (四)、红外解码程序设计 (13) 五、控制程序 (14) 六、六足爬虫机器人结构设计图 (20)

前言 今年年初,学校为参加中央电视台举办的第三届全国大学生机器人电视大赛,组建了机器人制作小组。我积极参加,有幸成为了其中的一员。因为我们以前没有参加过类似的比赛,也没有制作机器人的经验。可以说我们什么都是从零开始,边学习边制作。通过这半年多的制作过程,我从中学到了很多书本上学不到的东西,也得到了很好的学习与锻炼的机会。 最初,我们组建了机器人制作实验室。到五金机电市场购买了必要的工具和一些制作材料。然后开始制作实验机器人的身体——框架。 实验机器人的框架我们是使用轻型万能角钢制作的,这种角钢的两侧都有间隔均匀的孔槽,可以很方便的用螺栓进行连接。用不同长度的角钢组合后,就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。机器人身体的框架就搭建好了。在它的上面将装上:机器人的大脑——可编程控制器、机器人的眼睛耳朵——传感器、机器人的腿——驱动轮、机器人的手臂——机械传动专制、机器人的心脏——电池……之所以使用轻型万能角钢,主要是因为是在制作试验机型,而轻型万能角钢安装拆卸方便和便于修改长度,调整设计。 实验机器人定型后,就照其尺寸用不锈钢方管焊接制作机器人的身体。再在上面进行打孔等工作,后就可以将机器人的其它部分安装上去。这样一个机器人就制作好了。 下面我介绍一下机器人的基本组成部分: (一)、机器人的大脑 它可以有很多叫法,可以叫做:可编程控制器、微控制器,微处理器,处理器或者计算器等,不过这都不要紧,通常微处理器是指一块芯片,而其它的是一整套控制器,包括微处理器和一些别的元件。任何一个机器人大脑就必须要有这块芯片,不然就称不上机器人了。在选择微控制器的时候,主要要考虑:处理器的速度,要实现的功能,ROM和RAM的大小,I/O端口类型和数量,编程语言以及功耗等。 其主要类型有:单片机、PLC、工控机、PC机等。 单有这些硬件是不够的,机器人的大脑还无法运行。只有在程序的控制下,它才能按我们的要求去工作。可以说程序就是机器人的灵魂了。而程序是由编程语言所编写的。 编程语言是一个控制器能够接受的语言类型,一般有C语言,汇编语言或者basic语言等,这些通常能被高级一点的控制器直接执行,因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。微处理器将执行这些机器码,并对机器人进行控制。 (二)、机器人的眼睛耳朵 传感器,是机器人的感觉器官,是机器人和现实世界之间的纽带,使机器人

创意之星--机器人套件介绍

一、“创意之星机器人套件”课程体系介绍 以“创意之星模块化机器人套件”为依托。展开相关实验教学。 1.1 一般性实验 以机器人形态为载体,激发学习兴趣和动手参与能力。 1.2.基础课程、专业课程实验教学课程体系参考 实训室可以为工科专业的很大一部分课程提供实验环境。 1、在开始理论教学之前,先展示有趣味、有吸引力的机器人构型,比如机器狗、六足爬虫、巡线小车等。这个过程让学生明白此门课程的实际运用价值,了解实际运用方式,调动学生学习积极性。 2、开课的过程,穿插合适的实验课程,阶段性的进行知识巩固和加深。 3、在课程末期,以实验为重要的成绩考核方式,通过实际动手操作来考核学生的实际掌握程度。

1.3.以实践为核心的项目式教学模式 项目式教学法将传统课程中的系统、完整的知识体系转化为若干个“教学项目”,围绕着这些项目来组织教学,使学生参与项目完成的全过程来进行学习。项目式教学强调以教案为重点过渡到以完成项目为重点,其主要特点在于避开传统的学科体系教学知识的完整性和系统性。始终围绕着项目是否能够完成而进行,对知识结构的要求本着“够用”的原则,重点在于培养学生的动手的能力、独立获取信息的能力和自主构建知识的能力。 项目式教学模式面向工程项目、面向真实应用,注重实践能力、团队能力的培养,将培养优秀设计师、工程师的思想贯穿整个课程体系和教学过程。在课程设置上体现了电子、信息、计算机、系统软硬件设计、单片机、嵌入式系统等方面的知识运用,使学生能够融会贯通本科所学知识,同时具有较强的实践能力与工程应用能力。 项目式教学模式所强调的动手实践及创新能力的培养尤为重要,提高社会对学生的认可度及学生就业率起到至关重要的作用。

仿生六足机器人 结题报告

编号:13 哈尔滨工业大学机电工程学院基于项目学习的机械创新设计大赛 结题报告书 项目名称:仿生六足机器人 项目负责人:闫振学号:1120830201 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院飞行器制造工程 指导教师:李立青职称:高级工程师 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院航空宇航制造工 程系

姓名性别专业方向班级学号本人签字 闫振男飞行器制造工程 王志强男飞行器制造工程 晏理邦男飞行器制造工程 赵京昊男飞行器制造工程 穆思宇男 飞行器制造工程 签 名: 年 月 日 哈尔滨工业大学机电工程学院制表填表日期:2014 年7月 20日 项目名称: 仿生六足机器人 一、课题组成员:(包括项目负责人、按顺序) 二、指导教师意见: 三、院评审委员会意见:

评审主任签名(或盖章 ): 年 月 日 四、研究背景 1.研究现状 4.1国外研究现状 随着电子技术发展,计算机性能的提高,使多足步行机器人技术进入了基于计算机控制的发展阶段。其中有代表性的研究为 1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人 DANTE,图1所示,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其结构由2个独立的框架构成。这一阶段研究的重点在于机器人的运动机构的设计、机器人的步态生成与规划及传统的控制方法在机器人 行走运动控制过程的应用。1983年,Odetics公司推出的六足机器人Odex1,图2所示,把六条腿均匀分布在一个圆形框架上,可方 便的实现全方位运动,而且能够通过对形体的重构改变机器人的 形状,是对传统的长方形框架六足步行机的挑战。麻省理工的 Raibert利用相对自由度数较少的简单腿部机构建造了一些机器 人,利用简单的控制,这些机器人能够实现走、跑、跳等动作, 实现主动平衡,如图3所示。1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE,图4所示,用于对南极的埃里伯斯火

六足爬虫机器人设计说明

六足爬虫机器人设计

目录 前言 (3) (一)、机器人的大脑 (3) (二)、机器人的眼睛耳朵 (4) (三)、机器人的腿——驱动器与驱动轮 (4) (四)、机器人的手臂——机械传动专制 (5) (五)、机器人的心脏——电池 (5) 一、AT89S51单片机简介 (6) (一)、AT89S51主要功能列举如下: (6) (二)、AT89S51各引脚功能介绍: (6) 二、控制系统电路图 (9) 三、微型伺服马达原理与控制 (10) (一)、微型伺服马达内部结构 (10) (二)、微行伺服马达的工作原理 (10) (三)、伺服马达的控制 (11) (四)、选用的伺服马达 (11) 四、红外遥控 (12) (一)、红外遥控系统 (12) (二)、遥控发射器及其编码 (12) (三)、红外接收模块 (13) (四)、红外解码程序设计 (13) 五、控制程序 (14) 六、六足爬虫机器人结构设计图 (21)

前言 今年年初,学校为参加中央电视台举办的第三届全国大学生机器人电视大赛,组建了机器人制作小组。我积极参加,有幸成为了其中的一员。因为我们以前没有参加过类似的比赛,也没有制作机器人的经验。可以说我们什么都是从零开始,边学习边制作。通过这半年多的制作过程,我从中学到了很多书本上学不到的东西,也得到了很好的学习与锻炼的机会。 最初,我们组建了机器人制作实验室。到五金机电市场购买了必要的工具和一些制作材料。然后开始制作实验机器人的身体——框架。 实验机器人的框架我们是使用轻型万能角钢制作的,这种角钢的两侧都有间隔均匀的孔槽,可以很方便的用螺栓进行连接。用不同长度的角钢组合后,就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。机器人身体的框架就搭建好了。在它的上面将装上:机器人的大脑——可编程控制器、机器人的眼睛耳朵——传感器、机器人的腿——驱动轮、机器人的手臂——机械传动专制、机器人的心脏——电池……之所以使用轻型万能角钢,主要是因为是在制作试验机型,而轻型万能角钢安装拆卸方便和便于修改长度,调整设计。 实验机器人定型后,就照其尺寸用不锈钢方管焊接制作机器人的身体。再在上面进行打孔等工作,后就可以将机器人的其它部分安装上去。这样一个机器人就制作好了。 下面我介绍一下机器人的基本组成部分: (一)、机器人的大脑 它可以有很多叫法,可以叫做:可编程控制器、微控制器,微处理器,处理器或者计算器等,不过这都不要紧,通常微处理器是指一块芯片,而其它的是一整套控制器,包括微处理器和一些别的元件。任何一个机器人大脑就必须要有这块芯片,不然就称不上机器人了。在选择微控制器的时候,主要要考虑:处理器的速度,要实现的功能,ROM和RAM的大小,I/O端口类型和数量,编程语言以及功耗等。 其主要类型有:单片机、PLC、工控机、PC机等。 单有这些硬件是不够的,机器人的大脑还无法运行。只有在程序的控制下,它才能按我们的要求去工作。可以说程序就是机器人的灵魂了。而程序是由编程语言所编写的。 编程语言是一个控制器能够接受的语言类型,一般有C语言,汇编语言或者

基于Arduino的多功能六足仿生机器人

基于Arduino的多功能六足仿生机器人 如今这个时代人们对地球的探索进行的越来越深入,探索的区域越来越不适合人类工作,因此探索方式由传统的人工探测改为较为先进的机器人探测。然而传统的轮式机器人已不能满足人类的需求,严重的受于地形限制,尤其是工作环境不稳定的废墟、丛林、山洞等特殊场合。因此仿生学引起普遍重视,仿生学机器人被大量生产制作。 我们此次设计采用仿生学原理,制作了这个仿生学六足机器人。六足仿生机器人就可以很好地克服普通轮式机器人的缺点,可以很好地适应各种工作环境不稳定的废墟、丛林、山洞等,使得其工作区域增大。 该仿生机器人以arduino作为主控,用24路舵机控制板控制18路舵机以实现机器人的平稳运行,用PS2无线手柄控制机器人运动。有关机器人运动方式,采用传统的三角步态。三角步态(或交替三角步态),是β =1/2 时的波形步态,运动时六条腿成两组三角形交替支撑迈步前进。“六足纲”昆虫(蟑螂、蚂蚁等)步行时,一般不是六足同时直线前进,而是将三对足分成两组,以三角形支架结构交替前行。身体左侧的前、后足及右侧的中足为一组,右侧的前、后足和左侧的中足为另一组,分别组成两个三角形支架。当一组三角形支架中所有的足同时提起时,另一组三角形支架的三只足原地不动,支撑身体,并以其中足为支点,前足胫节的肌肉收缩,拉动身体向前,后足胫节的肌肉收缩,将虫体往前推,因此身体略作以中足为支点的转动,同时虫体的重心落在一另一组“三角形支架”的三足上,然后再重复

前一组的动作,相互轮换周而复始。这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内。这就是典型的三角步态行走法,其行走轨迹并非是直线,而是呈“之”字形的曲线前进。 采用ADXL335模块进行运动姿态步伐的检测,判断其运动中躯干是否平稳。超声波红外模块结合以实现大角度区域内完美避障,有PS2无线手柄控制,采用将人工控制与自主控制相结合的方式,确保其运动的稳定性。机器人上还有GSM通信模块,可以将其搭载的数据采集系统的数据实时传输回PC端,并在PC端进行数据分析。 本次设计创新点在于它所带的无线充电模块,使它还可以作为小型机站,前期搭载小型无人机进行工作,当运动至陆地机器人无法通

仿生六足机器人 结题报告

编号:13 哈尔滨工业大学机电工程学院 基于项目学习的机械创新设计大赛 结题报告书 项目名称:仿生六足机器人 项目负责人:闫振学号:1120830201 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院飞行器制造工程 指导教师:李立青职称:高级工程师 联系电话:电子邮箱: 院系及专业:机电工程学院航空宇航制造工程系 哈尔滨工业大学机电工程学院制表 填表日期:2014 年7月 20日

项目名称:仿生六足机器人 一、课题组成员:(包括项目负责人、按顺序) 二、指导教师意见: 三、院评审委员会意见:

四、研究背景 1.研究现状 4.1国外研究现状 随着电子技术发展,计算机性能的提高,使多足步行机器人技术进入了基于计算机控制的发展阶段。其中有代表性的研究为1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE,图1所示,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其结构由2个独立的框架构成。这一阶段研究的重点在于机器人的运动机构的设计、机器人的步态生成与规划及传统的控制方法在机器人行走运动控制过程的应用。1983年,Odetics公司推出的六足机器人Odex1,图2所示,把六条腿均匀分布在一个圆形框架上,可方便的实现全方位运动,而且能够通过对形体的重构改变机器人的形状,是对传统的长方形框架六足步行机的挑战。麻省理工的Raibert利用相对自由度数较少的简单腿部机构建造了一些机器人,利用简单的控制,这些机器人能够实现走、跑、跳等动作,实现主动平衡,如图3所示。1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE,图4所示,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其结构由2个独立的框架构成。这一阶段研究的重点在于机器人的运动机构的设计、机器人的步态生成与规划及传统的控制方法在机器人行走运动控制过程的应用。Boston Dynamics 公司的Big Dog四足机器人用于为军队运输装备,其高3英尺,重165磅,可以以3.3英里的速度行进,其采用汽油动力。 图1 Adaptive Suspension Vehicle 图2 Odex1步行机器人

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