我的毕业设计--蛇形机器人(图片、视频)
我的毕业设计-------蛇形机器人（图片、视频）
我的毕业设计是自己定的课题，很早就有想法设计一种运动能力比较强的机器人，最终选择了蛇形机器人。
整个设计制作花了一个多月的时间，设计用途主要是想用于搜救、侦察、探测等，但现阶段还只是一个模型，有很多地方不足，不可能完成这些任务。
存在的问题主要有：
1.航模改装的舵机扭矩不够，希望大家能推荐一款性价比高的机器人舵机，查到春天的一款SR-402P的价格比较便宜，大家有没有用过，效果怎么样？
2.自主控制难以实现，采用遥控方式进行控制，采用的游戏手柄改的遥控器，但问题是只在头部安装了无线摄像头，不在人的视线范围内，就不能看到周围的地形情况，就不能很好控制其运动，多加几个无线摄像头感觉又不现实，查阅了很多资料，各国的蛇形机器人都只使用了一个摄像头，不知他们怎么解决的这一问题？另使用的无线摄像头传输距离只有几米，不知是什么原因。
在此发帖想请教一下大家，希望能提宝贵意见。
视频中的导线是电源线，实际工作是无线的。
用CATIA画的三维设计图，画得不好，见笑
航模舵机改装的机器人舵机，增加了一根支撑轴，加了小轴承
三自由度关节
遥控用的无线数据收发模块
游戏手柄改装的遥控器，没有用里面的电路，自己用单片机做的
背面的平衡充接口
要两个人配合遥控的
16路舵机控制板，拆了一些元件减轻重量，改了部分电路
直流电机控制芯片L298N
5V电源转换电路，LM2596-5.0，电流3A
控制部分整合在一起
无线摄像头，距离不够远
用旧电容改成外壳的LED灯。
蛇形机器人论文
上海电力学院本科毕业设计（论文）题目：仿生机器蛇的设计与仿真院系：电力与自动化工程学院专业年级：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：【摘要】在仿生机械学中，模仿生物蛇而衍生的机器蛇将逐渐具备灵活的变形特征。
具有多于确定机器人空间位置和姿态所需的自由度，使得它可摹仿生物蛇的运动状态，在许多的领域具有广泛的应用前景。
本文提出了一种类似正弦波形的7关节三动杆蛇形机器人结构，并对该机器人的步态进行了分析，对其前进的方式进行了数学建模设计，最后使用软件ADAMS2007进行运动的计算机建模和模拟仿真，通过仿真，验证了模型的步态过程与端点的轨迹曲线。
为该蛇形机器人在具体设计制造前提供了理论和仿真。
关键词：蛇形机器人；运动模拟；ADAMS建模仿真【Abstract】In simulation mechanics, snake-machine which derives from simulating biological snakes becomes more and more flexible. Snake-machine is a highly redundant robot which has more freedoms which is needed in space location and gestures than definite robot, thus it can simulate the movement of snake and has a better prospect: for example it can execute investigation missions、mine sweeping and searching. The variation of movement makes it has a better ability of adaption, every joint derived separately, it has a strong load capacity and easy maintenance. This article provides a structure of sinusoidal seven joints snake-machine, and gives a conclusion by using the software ADAMS2007 to execute the modeling of motion and simulation. This snake-machine gives theory and simulation before specific design and manufacturing.Key Words:Snake-like robot；Motion simulation；ADAMS Modeling and Simulation目录1 绪论.......................................................... - 1 -1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2仿生机器蛇的研究现状及发展 (1)1.2.1 国外研究现状......................................... - 1 -1.2.2 国内研究现状......................................... - 5 -1.3蛇的运动方式. (6)1.4本文的研究内容 (7)2 仿生机器蛇的运动分析及步态研究................................ - 9 -2.1引言 (9)2.2仿生机器蛇运动模型 (9)2.2.1 仿生机器蛇的侧向运动模型.............................. - 9 -2.2.2 仿生机器蛇的蠕动运动模型............................. - 10 -2.3仿生机器蛇的步态研究. (11)2.3.1 仿生机器蛇的模型结构设计............................. - 11 -2.3.2 仿生机器蛇的步态研究................................. - 11 -2.3.2 仿生机器蛇的步态与位移分析........................... - 12 -2.3.3 仿生机器蛇各连杆间的相对角位移....................... - 14 -2.3.4 仿生机器蛇设计....................................... - 14 -2.4本章小结. (16)3 仿生机器蛇的ADAMS仿真....................................... - 17 -3.1ADAMS软件介绍 (17)3.2仿生机器蛇的ADAMS仿真流程 (18)3.3仿生机器蛇的ADAMS仿真模型参数 (19)3.4仿生机器蛇的ADAMS仿真结果分析与验证 (21)3.5本章小结 (27)4 总结......................................................... - 28 -4.1结论 (28)4.2展望 (28)致谢........................................................... - 29 -参考文献....................................................... - 30 -附录........................................................... - 31 -附录1：ADAMS中的STEP和IF函数及方形波函数 (31)附录2：ADAMS中的约束关系 (33)附录3：万向节 (34)1 绪论1.1 课题研究的背景及意义蛇的生存环境是非常多样化的：森林、沙漠、山地、石堆、草丛、沼泽甚至湖泊。
蛇形手术机器人毕业设计开题报告.docx
工学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称：蛇型手术机器人末端指关节设计所属系别：机制班级： 122学号： 1207050207学生姓名：宋宏泽指导教师：周惠兴一、立论依据1.1 研究背景与意义近年来，医疗辅助机器人的研究应用已经成为机器人技术应用领域的一个研究热点，而其中机器人微创外科手术方面的研究和应用最为广泛。
微创手术技术的应用是 20 世纪外科手术领域的一大革命，它的应用使得大部分的外科手术告别了开放式的手术模式。
采用微创手术机器人进行微创手术具有如下优点：(1) 提高手术质量，降低医生疲劳程度，减少患者手术痛苦，缩短患者康复时间，减低医疗费用，减少术后并发症，扩大微创手术适应证范围；(2) 可对医生进行培训、教育和指导，并缩短医生的学习曲线；(3) 使用遥操作外科手术机器人，可进行远程外科手术，使医疗专家进行远程医疗会诊、远程医学教育，实现全社会医疗资源、技术和信息的共享；(4) 外科手术机器人系统及相关配套器械将成为国家新的经济增长点。
本课题的研究目的在于探索采用机器人技术提高手术质量和效率、减少患者痛苦的新途径。
1.2 国内外研究现状及发展趋势近年来，先进机器人技术应用于医疗外科手术已经受到了世界发达国家的高度重视。
目前，已开展微创外科手术机器人系统研究的国家有美国、加拿大、英国、德国、意大利、西班牙、日本、韩国等，其中美国对微创外科手术机器人研究的广度和深度都处在世界领先水平。
经过多年的研究，已经有几种比较成熟的产品推向了市场，取得了良好效果。
Da Vinci机器人辅助微创手术系统包含一个主控制台和一个从动操作车，如图1所示。
医生通过主控制台上双目视孔可以观察到手术区域的三维图像。
该系统的从动操作车上有三个机械臂，其中，中间的机械臂上装有由双目摄像头而组成的可视化系统，两个独立的视觉信号传到双目视孔处合成来获取真实手术区域的三维图像。
医生可以通过操作脚踏板来移动摄像头，在摄像头移动的过程中，从动机械臂保持定位，第二个脚踏板装置可以在保持从动机械臂不动的基础上重新对主操作器进行调整，使整个装置处于最佳的位置。
一种新型蛇形机器人的机构研究与设计
一种新型蛇形机器人的机构研究与设计摘要：蛇形机器人是一种新型的机器人，它的机构结构具有良好的灵活性和适应性，可以用于各种环境下的探测、搜救、拍摄等任务。
本文通过分析蛇形机器人的机构结构、运动原理以及控制方法，对其进行详细研究和设计，并进行了仿真验证和实验验证。
结果表明，所设计的蛇形机器人机构具有较高的运动精度和稳定性，可以在各种复杂环境下有效地完成任务。
关键词：蛇形机器人、机构结构、运动原理、控制方法、仿真验证、实验验证1.引言蛇形机器人是一种仿生机器人，它的外形和运动特点都来源于蛇类动物。
蛇形机器人的机构结构类似于蛇体，可以实现蛇般的爬行、盘踞、攀爬等运动，具有很强的适应性和灵活性，可以用于各种环境下的探测、搜救、拍摄等任务。
蛇形机器人的机构设计是实现其运动特点的基础，因此本文分别从机构结构、运动原理、控制方法等方面进行研究和设计。
2.蛇形机器人的机构结构蛇形机器人的机构结构是其实现运动的基础，一般由三部分组成：蛇头、蛇身和蛇尾。
其中蛇头负责控制运动方向，蛇身由多个连续的节段组成，每个节段可以自由弯曲，蛇尾负责平衡和保持身体稳定。
蛇形机器人的机构结构主要涉及两个方面，一个是机构设计，另一个是材料选择。
机构设计包括蛇体的长度、直径、关节间距、关节的自由度、驱动方式等；材料选择主要包括各种材料的力学性能、刚度、强度、重量等特性。
在机构设计中，要注意蛇体的灵活性和韧性，以保证其在复杂环境中的适应性和稳定性；在材料选择中，则要根据实际应用的需要进行选择，比如在高温、腐蚀等极端环境中要选择具有耐高温、耐腐蚀性能的材料。
3.蛇形机器人的运动原理蛇形机器人运动的机理来源于蛇类动物的生物学特性，主要包括以下几个方面。
（1）鳞片滑跳：蛇类动物的身体表面被覆盖着很多光滑的鳞片，在运动时可以充当滑行的媒介。
这种滑行方式可以使蛇形机器人在各种环境下灵活运动，如在水中游动、在陡峭的斜面上攀爬等。
（2）节段结构：蛇类动物的身体由多个节段构成，每个节段可以自由弯曲，因此蛇形机器人可以实现蛇般的摆动和弯曲。
蛇形机器人论文
\=论文题目：基于LPC2131的蛇形机器人硬件设计专业：自动化学生：宋代宁签名：__________指导教师：李红岩签名：__________摘要对于地震、瓦斯、有毒气或者空间狭小的场所，作为普通的人，我们难以完成某些任务，因此可以去寻找一些人类的替代品。
而蛇作为一种无脊椎生物，靠身体的蠕动可以灵活完成这些任务。
本课题以此为出发点，以LPC2131和51单片机为控制器，实现蛇形机器人的3个自由度运动，蛇前面装有摄像头、红外避障、数字遥控接收器、NRF905无线数据传输模块、超声波测距模块、LCD1602显示，监测部分用软件上位机来实现，方便人们了解情况。
蛇形机器人分为四个模块：电源、控制器、机械模块和无线传输模块。
蛇的执行部分主要有直流减速电机和MG955舵机。
以开关电源为主要部件，给直流电机和舵机分别提供12V、5V电压，控制器用蓄电池作为电源。
机械模块以UVPC管为原材料，锯成蛇身体的单元结构，再以铆钉连接。
无线控制部分由NRF905进行数据的传输，远程控制由无线式数字遥控实现。
论文主要介绍了蛇形机器人机械结构的制作方法，各个功能电路的原理，各模块的集成设计，各部件的选择及连接方式，各种元件的控制方法，及其实现的功能，充分展示了制作蛇形机器人的整个过程。
关键词：LPC2131，蛇形机器人，直流减速电机，舵机，NRF905Subject: Design of snake like robot based on LPC2131 software Specialty: AutomationName: Song Dai-ning (Signature) __________ Instructor: Li Hong-yan (Signature) __________ABSTRACTFor earthquake,poison gas or narrow space,as an ordinary people,we are difficult to accomplish some certain tasks,so we can go to find some substitute goods for human beings.The snake as a kind of invertebrates that creeping can be flexible to complete these tasks by the body.This topic is based on this opinion,so it uses LPC2131 and 51 single-chip microcomputer as the controller to achieve the three degrees of freedom movement of the snake-like robot.Cameras, infrared obstacle avoidance,digital remote control receiver,NRF905 wireless data transmission module, ultrasonic distance measuring module, LCD1602 display, and monitoring part with PC software are carried in front of the snake,so people know the situation. Snake-like robot is divided into four modules: power supply,controller,mechanical module and wireless transmission module. The snake's moves is depended on dc gear motor and MG955 steering gear. Switching power supplies 12v and 5v voltage for dc gear motor and steering gear, battery provided power for controller. Mechanical module use UVPC tube as raw materials, and divides into the snake unit structure of the body. Wireless is controlled by NRF905 for data transmission, remote control uses wireless digital controller .The subject introduces the method of making the snake-like robot mechanical structure,the function principle of the circuit,the integrated design of each module,the selection of components and connection mode,control method of various components and the functions,fully demonstrates the whole process of production of snake-like robot.KEY WORDS: LPC2131, Snake-like rooted gear motor, Steering gear, NRF905目录1 绪论 (1)1.1 蛇形机器人研究的背景和意义 (1)1.2 蛇形机器人的简介 (2)1.3 本文的结构安排 (4)2 理论概述 (5)2.1 主控制器 (5)2.1.1 LPC2131的简介 (5)2.1.2 51单片机 (7)2.2 蛇形机器人运动的算法实现 (9)2.3 超声波测距原理 (11)2.4 无线原理 (15)2.4.1无线数字遥控 (15)2.4.2 NRF905数据传输 (18)2.5 直流电机的原理 (18)2.6 PWM原理 (19)2.7 本章小结 (20)3 蛇体的系统设计 (21)3.1 蛇身的整体设计及选型 (21)3.1.1 机械材料的选择 (21)3.1.2 蛇形结构的确定 (21)3.1.3 蛇运动的模拟 (22)3.2 1602液晶显示模块 (23)3.2.1 1602引脚功能的简介 (23)3.2.2 1602的控制时序 (24)3.2.3 1602的操作指令 (27)3.2.4 1602的外围连接图 (28)3.3 超声波模块 (29)3.3.1 超声波的硬件结构 (29)3.3.2 由分立元件组成的发射和接受电路 (29)3.3.3 超声波程序的实现 (30)3.4 红外避障 (30)3.4.1 光电传感器工作原理 (31)3.4.2 红外避障原理图 (32)3.5 NRF905 (32)3.5.1 NRF905接口电路管脚说明 (32)3.5.2 NRF905的运行模式 (34)3.5.3 NRF905的编程流程 (34)3.5.4 NRF905的时序 (35)3.6 直流电机 (37)3.6.1 直流电机的驱动 (37)3.6.2 直流电机的控制 (38)3.7 舵机 (39)3.8 本章小结 (39)4 整体调试 (41)4.1 硬件调试 (41)4.2 上位机软件调试 (42)4.3 性能分析 (45)4.4 整体调试结论 (46)4.5 本章小结 (46)5 结论 (47)5.1 总结 (47)5.2 工作展望 (47)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)附录1 3dmax设计图 (51)附录2机器人的单元结构图 (52)附录3硬件原理图 (52)附录4 Keil编程 (54)附录5 Labview原理图 (55)附录6 蛇形机器人的实物图 (55)1 绪论1.1 蛇形机器人研究的背景和意义随着科学的日益进步和人们生活水平的不断提高，机器人作为20 世纪人类的伟大发明之一，已经逐步地进入了生产和生活领域。
仿生蛇形机器人设计与应用
声纳与红外感应
仿生蛇形机器人还具备声纳和红外感应功能，能够感知周 围生物和电子设备的存在，为侦察提供更多信息。
目标跟踪与打击
灵活跟踪
凭借其仿生的蛇形结构 ，机器人能够在复杂环 境中实现对移动目标的 跟踪，如车辆、人员等 。
狭小空间救援
仿生蛇形机器人的灵活性和适应性使其能够在狭小的空间中进行 救援，为受灾人员提供及时的援助。
灾害模拟演练
模拟灾害环境
仿生蛇形机器人可以模拟地震、洪水等灾害现场，为救援团队提供 模拟演练的环境。
评估救援能力
通过模拟演练，救援团队可以评估自身的搜救能力和响应速度，为 实际救援提供参考。
培训与教育
超声波传感器
用于测量机器人与周围环境之间的距离，实现机 器人的导航功能。
IMU传感器
用于检测机器人的姿态，帮助机器人保持稳定的 运动状态。
驱动器系统
电机驱动器
用于驱动电机转动，实现机器人的运动。
舵机驱动器
用于驱动舵机转动，控制机器人的姿态和运动方向。
电源系统
电池
为机器人提供电力，一般采用可充电电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
感知系统架构
01
设计感知系统的整体架构，包括传感器数据的采集、处理和传
输。
触觉传感器
02
设计能够模拟蛇的触觉感知的触觉传感器，并开发相应的数据
处理算法。
视觉传感器
03
设计能够模拟蛇的视觉感知的视觉传感器，并开发相应的数据
处理算法。
导航软件设计
1 2
SLAM算法
使用SLAM（同时定位与地图构建）算法实现机 器人的自主导航。
蛇形机器人
整体骨架由 ABS
PC 板 和 PVC 硬 板 组 成 ， 在保证结构强度同 时减轻重量，方便 加工。
应用前景
此款蛇型机器人作为一个载具平台，通过在头部安装照明
灯，摄像头，主要从事复杂地形的探测拍摄工作。
因为采用模块化设计，可以安装其他传感器，机械装置等
进入狭小或危险环境内完成操作任务。
Thank You
蛇形机器人
山东理工大学 赵庆洋
制作背景 作品展示 结构说明 应用前景
目 录
CONTENTS
制作背景
自然界中的蛇能有多种 运动形式来适应环境的 变化。以蛇为模型而制 造的蛇形机器人，因为 很高的活动自由度能胜 任多种工作
蛇形机器人通过自由的关节
能进行三维上的运动，因此 有很高的通过能力。
随着机器人技术的进步，科 探，灾难救援，防恐防暴， 医疗，航天，军事，起居生 活等各个领域都能看到蛇形 机器人的身影。
作品展示
单个单元
前节由电机驱动主 动轮，构成单元由 两节构成，后节为 从动轮。
单个单元
主动轮由vex 393电机直接驱 动
结构说明 通过垂直和水 平向正交的关节来 拟和蛇 类生物柔软的 身体具 有两个方向的自由度， 整体形成一个 高冗余 度的结构体。
采 用 模 块 化 设 计 思
路 ， 两 侧 安装 有 主 ， 从动轮，保证了平 地机动性。
十字轴万向节式蛇形机器人机构设计
图 7 主固定座示意图（ mm）
( 2) 能源配置。本蛇形机器人采用自身携带电源 的方式，每节配备 1 节电池，电池为能量较高而质量较 轻的 8． 4 V 锂电池，固定在各个体节上。 2． 3 结构设计 2． 3． 1 舵机合理摆放
舵机摆放原则： ① 动力输出轴呈垂直状态； ② 摆 放位置必须使单个体节长度尽量短，直径尽量小。
根据上述原则，舵机摆放选择如图 6 所示，2 个动 力输出轴所在平面间距 20 mm，舵机 1 的上侧和舵机 2 舵盘侧平面对齐； 舵机 2 右侧和舵机 1 舵盘侧平面 对齐。
10
实验室研究与探索
第 32 卷
图 6 舵机摆放位置示意图（ mm）
2． 3． 2 选择合适的正交面 ( 1) 选择正交面 1 和 3。要构件十字节式结构，
则需要先选定正交轴所在的正交面，如图 6（ a） 所示， 我们选择在舵机 2 上建立正交面，以其轴线所在相互 垂直的两个面为正交面 1 和正交面 3。
1 蛇形机器人自由度分析
蛇形机器人属于高冗余自由度机构，这是它可以
实现多种运动的硬件条件。蛇形机器人属于空间机
构，其自由度应按空间自由度来计算。空间自由度的 计算公式［15］为
g
M = 6n － ∑（ 6 － fi）
（ 1）
i =1
式中： M 为自由度； g 为运动副数； n 为机构中活动构
件数； fi 为第 i 个运动副的自由度数。在蛇形机器人 系统中，所有运动副均为转动副，所以 fi = 1； 因为蛇形 机器人始终至少有一节接地，所以活动构件数为总构
器人难以到达的地方。
在目前的研究中，蛇形机器人两个体节之间的连
接方式主要有平行连接、正交连接、球形万向节连接以 及 P-R 万向节连接。如蛇形机器人 ACMⅢ［1-4］，微小 型仿蛇形机器人样机［5］，ACM-R3 机器［6］等都是采用 平行联接方式； GMD-Snake2［7］，SSR-Ⅱ等都采用了球 形万向节 联 接 方 式。 孙 洪 等［8］ 提 出 了 具 有 万 向 节 功 能的 P-R 模块。除此之外，Chrikjian 等［9-10］提出变几
仿生蛇毕业设计
仿生蛇毕业设计近年来，随着科技的不断进步，仿生学在各个领域中得到了广泛的应用。
其中，仿生蛇作为一种新颖而有趣的研究方向，吸引了众多科研人员的关注。
本文将探讨仿生蛇在毕业设计中的应用，以及其在未来的发展前景。
首先，我们来了解一下仿生蛇的基本原理。
仿生蛇是通过模仿蛇的运动方式和结构设计而成的机器人。
蛇的身体由一系列的环节组成，每个环节都可以进行自由运动，从而实现蛇的爬行。
仿生蛇的设计灵感来源于蛇的运动特点，通过模拟蛇的运动方式，可以实现灵活的机器人运动。
在毕业设计中，仿生蛇可以应用于多个领域。
首先，它可以用于探索狭窄或危险环境，例如地下管道、矿井等。
由于仿生蛇具有灵活的身体结构和运动方式，它可以穿越狭窄的通道，并携带传感器进行环境监测。
这对于人类来说是非常困难甚至不可能完成的任务，因此仿生蛇在这方面具有巨大的潜力。
其次，仿生蛇还可以应用于救援任务中。
在灾难发生时，人们常常需要进入到受困地区进行救援，但由于环境复杂和危险性高，救援行动往往受到限制。
而仿生蛇的灵活性和适应性使得它成为一种理想的救援机器人。
它可以爬行通过狭窄的空间，寻找被困者并提供帮助。
此外，仿生蛇还可以携带摄像头和传感器，实时监测受困区域的情况，为救援行动提供重要的信息。
除了上述应用，仿生蛇还可以用于医疗领域。
例如，它可以被用作内窥镜的替代品，用于检查人体内部的病变情况。
由于仿生蛇具有柔软的身体和灵活的运动方式，它可以更好地适应人体内部的曲线和弯曲，从而提高内窥镜的操作性和准确性。
此外，仿生蛇还可以携带微型手术器械，进行微创手术，减少手术创伤和恢复时间。
尽管仿生蛇在毕业设计中的应用前景广阔，但目前仍存在一些挑战和问题。
首先，仿生蛇的运动控制和机械设计需要更加精确和稳定。
由于蛇身结构的复杂性和运动方式的多样性，如何实现精确的运动控制是一个难题。
其次，仿生蛇的能源和电池寿命也是一个挑战。
由于蛇身环节较多，需要较多的电机和传感器来驱动和控制，这对于能源的消耗和电池寿命提出了更高的要求。
哈工大仿生机器人之机器蛇
3）德国GMD国家实验室的AiS
德国GMD国家实验室也开发 出了基于模块式结构和CAN总线 的蛇形机器人，其结构为三维关 节，每关节有三个电机及六个力 矩传感器，六个红外传感器，因 此结构相当复杂，直径达20cm左 右。其控制方式为上位机 总 线 下位机。目前该机器人具 有速度及位置闭环，能翻越简单 障碍，具有一定的自主反应能力。
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第四种方式是侧向移动，从头部开始，身体部分 顺次接地、抬起，完成前进运动，借助腹部与地面之 间的摩擦力移动。这种运动形式常见于沙地环境中的 蛇类运动。 另外，蛇的其他运动形式有：跳跃、绕身体脊椎 的回转、利用障碍物推动身体运动、蠕虫运动、滑行 冲击等。
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三、蛇形机器人结构形式
蛇体结构一
每组传动装置包括：1台直流伺服电机，1组一级齿轮减速，1组 丝杠螺母传动，以及1个球形连接关节。底部有1个滑动轴承作为轮 子以减少摩擦。在各单元节之间的附加球型关节使得仿蛇机器人在 地表的明显不规则运动得到一定补偿。在大多数运动模式下，每个 铰链的运动或每个单元节的垂直方向自由度,并非由机器人控制器 控制,而是由地表的几何形态进行被动的控制。仿蛇机器人的所有 单元节以同样地方式进行设计。 16
（3）地面特征识别技术的研究
识别平坦的硬地面、软土、沙地
关节模块
传感器
压杆 底面
传感装置
传感装置安装示意图
(4)基于GPS的蛇形机器人定位方法的研究
对于用于野外工作的蛇形机器人，定位是个关键
问题。基于GPS的定位方法是目前应用最广的方法。 目前实验定位精度< 15米 我们在探索应用我国的北斗导航定位系统进行定 位的方案。
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第三种方式是伸缩运动，蛇身前部抬起，尽力前 伸，接触到支持的物体时，蛇身后部即跟着缩向前去 ，然后再抬起身体前部向前伸，得到支持物，后部再 缩向前去，这样交替伸缩，蛇就能不断地向前爬行。 在地面爬行比较缓慢的蛇，如铅色水蛇等，在受到惊 动时，蛇身会很快地连续伸缩，加快爬行的速度，给 人以跳跃的感觉。
一种蛇形机器人的设计
【 关键词 】 蛇形机器人 ； 仿生； 舵机
动舵机完成相应 的动作 ，语音模块 以及其他模块也完成指令 。
０ 引言 ２ 硬 件 系统 设计
机器人技 术涉及到机械 、 电子 、人 工智能 、传 感器 、通讯 与 网络等 多个 学科和领 域，是多种 高新 技术发展 成果的综合集 成 ，代表着现 在乃至未 来高新技术 的发 展方 向。同时 ，伴 随着 它在 人类生 活应用领域 中的不断扩大 ， 引起 了各 国对机器人 技 术 的开发热潮 。作为 当代 大学生 ，我们 要主动接触 新事物 ，把 握 当今社会 的科技 发展 方向。 目前 ，对机 器 人 的研 究 日新 月 异 ，研 究 的方 向越来 越广 阔，尤其越来越注重于仿生机器人的研究…。仿生机器人虽然多 种 多样 ，但是 对于蛇形机 器人 的研 究大多注重 能够实现动作灵 敏 的在复杂地形 中爬行 ，将所采集到的信息进行实时反馈【 ２ ｌ 。但 是对其他方面 的研 究较少 。 本设计 是在能够灵 活完成一些蛇 的基本动作 以及实时检测 周 围环境 的温 湿度 的基 础上 ，增加够 识别颜色 的传感器 ，当检 测 到一种颜色 时 ，蛇形 机器人会发 出声音并 同时做 出相应 的动 作 。最终使机 器人 实现一种 更接 近蛇 的生活状 态。
图１总体设计框 图
１ ． ２ 总体 设 计
蛇形机器人的总体设计框图如图１ 所 示 。接 通 电源 后 ， 当启 动模 块接收信 号会将信号送给 微控制器 ，将整个 系统进行初始 化 。当机器人 上的各类传感器 接收到各 自不 同的检测 信号后 也 会反 馈给微控 制器进行处 理，之后微控 制器将处 理过的信号送 给 驱动模块 、语 音模块等 ，驱动模块通 过接收 到的信号指令 驱
基金 项 目：西北 民族 大学２ ０ １ ６ 年 国家级 大学生创新创 业训 练计 划项 目 （ ２ ０ １ ６ １ ０ ７ ４ ２ ０ ９ ０）。