六足机器人设计
六足爬行机器人总体设计方案

本文旳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旳控制,机器人可以实现前进、后退等运动方式,三足着地运动方式保证了机器人可以平稳运行。
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 旳PWM 波形,通过软件改写脉冲旳占空比,从而到达变化伺服电机角度旳目旳。
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旳每条腿都能单独完毕抬腿、前进、后退运动。
此方案旳特点:每条腿都能自由活动,每条腿都能单独进行二自由度旳运动。
每条腿旳灵活性好,更轻易进行仿生运动,六足爬虫机器人可以完毕除规定外旳诸多动作,运动旳视觉效果更好。
由于每条腿能单独完毕二自由度旳运动,因此每条腿上要安装两个舵机,舵机使用数量大,舵机旳安装难度加大,机械构造部分旳制作相对复杂,又由于每个舵机都要有单独旳信号控制,电路控制部分变得复杂了,控制程序也对应旳变得复杂。
方案二:六足爬虫式机器人采用三腿为一组旳运动模式,且同一侧旳前腿、后腿旳前后转动由同一侧旳中腿进行驱动。
采用三腿为一组(一侧旳前足、后足与另一侧旳中足为一组)旳运动方式,各条腿可以协调旳进行运动,机器人旳运动相对平稳。
此方案特点:相比上述方案,个腿可以协调运动,在满足运动规定旳状况下,舵机使用数量少,节省成本。
机器人运动平稳,控制、驱动部分都得到对应旳简化,控制简朴。
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旳行走是以三条腿为一组进行旳,即一侧旳前、后足与另一侧旳中足为一组。
这样就形成了一种三角形支架构造,当这三条腿放在地面并向后蹬时,此外三条腿即抬起向前准备轮换。
这种行走方式使六足爬虫式机器人运动相称稳定,任何时刻有三足着地,可以保持良好旳平衡,并可以随时随地停息下来,由于其重心总是落在三角支架之内。
基于单片机控制的新型六足机器人毕业设计

目录1 引言1.1新型六足机器人研究目的和意义 (1)1.2新型六足机器人研究概况及发展趋势 (1)1.3课题研究内容 (2)2 机械结构与芯片简介2.1机器人机械结构 (3)2.2机器人运动原理 (3)2.3驱动装置选择 (5)2.4机器人实物图 (6)2.5硬件结构介绍 (7)2.6单片机芯片介绍 (8)2.7编码解码芯片介绍 (13)3 控制系统结构设计3.1上位机控制 (16)3.1.1 程序语言及串口通讯 (16)3.1.2 人机交互界面 (17)3.2 基于无线的智能控制 (19)3.2.1 无线发射模块 (19)3.2.2 无线接收模块 (23)4 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)新型六足机器人1 引言1.1新型六足机器人研究目的和意义本文六足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。
新型机器人比传统的轮式机器人有更好的移动性,它采用类拟生物的爬行机构进行运动,自动化程度高,具有丰富的动力学特性。
此外,足式机器人相比其它机器人具有更多的优点:它可以较易地跨过比较大的障碍(如沟、坎等),并且机器人足所具有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活,对凹凸不平的地形的适应能力更强;足式机器人的立足点是离散的,跟地面的接触面积较小,因而可以在可达到的地面上选择最优支撑点,即使在表面极度不规则的情况下,通过严格选择足的支撑点,也能够行走自如。
因此,足式步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域,由于六足机器人强大的运动能力,可以提供给运动学、仿生学和机械构造原理研究有力的工具[1]。
在研究昆虫运动方式、关节承力、稳定姿态调整的过程中,可以运用本机器人对设想的虫体姿态、运动过程进行模拟,最大程度地接近真实,将理论和实践联系起来,从而更好地观察昆虫运动模式的优点,以及探究哪些现象能够运用到机械设计的实践中去。
这对于以上学科的研究和探索都是十分有意义的。
当然,我们还可以作为教学器械,通过研究昆虫爬行时各脚的运动情况,用机械形式表达出来,也可以作为仿生玩具及探险、搜救设备,还可以进入细小管道、地洞中勘察。
六足爬虫机器人设计

六足爬虫机器人设计引言六足爬虫机器人是一种多足机器人,通过模仿昆虫和节肢动物的运动方式,能够在不平坦的地形上移动。
本文将介绍六足爬虫机器人的设计概念、机械结构、传感技术和控制系统。
设计概念六足爬虫机器人的设计概念是模仿昆虫的运动方式,并结合机器人技术,实现在复杂地形上的高效移动。
六足机器人的六条腿能够保持稳定的支撑面积,使机器人能够在不稳定的地面上保持平衡。
同时,六足爬虫机器人具有最小的接地面积,在狭窄的空间中也能自由运动。
机械结构六足爬虫机器人的机械结构主要由六条腿、身体和连接部件组成。
每条腿由多个关节连接,使机器人能够具备多自由度的运动能力。
身体部分包括能够容纳电源、传感器和控制器的空间。
连接部件起到连接腿和身体的作用,确保机器人的结构牢固。
机器人的材料选择需要兼顾强度和重量。
常用的材料包括轻质金属合金和碳纤维复合材料。
机器人的外形应减少空气阻力,提高机器人的运动效率。
传感技术六足爬虫机器人的传感技术包括视觉传感器、力传感器和惯性传感器。
视觉传感器能够感知周围环境,并获取地形信息,识别障碍物。
通过计算机视觉算法,机器人能够做出相应的决策,选择最优的路径。
力传感器可以测量机器人与地面的接触力,以克服地形的不平坦性。
力传感器还可以检测机器人是否受到外部碰撞,保护机器人和提供安全性。
惯性传感器用于测量机器人的加速度、角速度和姿态信息。
通过与其他传感器数据的融合,机器人可以实现高精度的姿态控制和运动轨迹规划。
控制系统六足爬虫机器人的控制系统由硬件控制单元和软件控制算法组成。
硬件控制单元包括微处理器、驱动电路和通信模块。
微处理器负责接收传感器数据、执行控制算法,并输出控制信号。
驱动电路用于驱动机器人的电动关节。
通信模块可与外部设备进行数据传输和远程控制。
软件控制算法包括路径规划、动力学模型和运动控制。
路径规划算法根据环境信息和目标位置,生成机器人的移动路径。
动力学模型可以模拟机器人的运动特性,并优化运动参数。
仿生六足机器人的结构设计及运动分析

仿生六足机器人的结构设计及运动分析一、结构设计1.机体结构:仿生六足机器人的机体结构通常采用轻型材料如碳纤维和铝合金制作,以保证机器人整体重量轻,同时具备足够的强度和刚度。
机体一般采用箱型结构,保证机器人整体稳定。
2.足部结构:仿生六足机器人的足部结构是其中最重要的部分,直接关系到机器人的运动能力和适应性。
足部结构通常由刚性材料制成,具有良好的强度和刚度。
每个足部通常由三个关节驱动,分别是髋关节、膝关节和脚踝关节。
这些关节的设计对机器人的运动能力和足部适应性有着重要影响。
3.关节驱动方式:仿生六足机器人的关节驱动方式通常采用电机驱动和传动装置。
电机驱动可以提供足部的力和扭矩,使机器人能够进行各种运动,传动装置则用来将电机的运动传递到足部关节。
可以采用齿轮传动、连杆传动、带传动等方式,根据实际需求进行合理选择。
二、运动分析1.步态规划:步态规划是确定六足机器人各个足部的步态序列,以实现机器人的稳定行走。
常用的步态有三角步态、扭摆步态和螳臂步态等。
步态规划需要考虑机器人的稳定性和适应性,结合地面情况和环境要求进行合理选择。
2.动力学模拟:动力学模拟是对仿生六足机器人的运动进行分析和仿真,以优化机器人的运动能力和稳定性。
通过建立六足机器人的运动学和动力学模型,可以预测机器人的运动轨迹、步态设计和稳定性评估等。
动力学模拟可以帮助改善机器人的设计和控制策略。
3.控制策略:仿生六足机器人的控制策略采用了分布式控制和自适应控制的方法。
分布式控制通过将机器人的控制任务分配给多个子控制器,使得机器人具备较好的容错性和适应性。
自适应控制方法则通过对机器人的运动进行实时监测和反馈调整,使机器人能够自主学习和适应不同环境和任务。
综上所述,仿生六足机器人的结构设计和运动分析是实现机器人稳定行走和适应环境的重要环节。
正确的结构设计和合理的运动分析可以有效提高机器人的运动能力和稳定性,从而使机器人在实际应用中具备良好的适应性和操作性能。
《制作六足机器人》教学设计

解机器人腿部运动的基本原理, 才能
更 好地 完成搭 建 工 作, 这 里 涉及 齿轮
经验分析问题、 解决问题, 提高实践操
作能力。
的传动结构和曲柄连杆结构, 对于五
年级 学 生来说 这 里是 个难 点。 在教 学
● 学生分析
本课学习对象为五年级学生, 之
前没有接触过机器人项目 , 学过L O G O
一
个机器人的搭建。
学 生 按 顺 序 在 教 师 的 指 导 以及
学习材料的帮助下, 顺序搭建机器人的 躯干部分: 腿部一膝盖一齿轮一脚部
连接。
问题的过程中体验到机器人项目 的乐 趣, 提高实践操作能力, 培养合作、 创新
精神。
脚, 机器人的各种动作由它完成。
传 感模 块 —— 它 是 机 器 人 的 眼
t o u g a o 4 @ c h i n a i t e d u . c r l J 信息技术课
制作六足机器人 教学设计
叶建胜 浙江省杭州市采荷第- -z J x 学教育集团
● 教材分析 “ 六足机 器人” 是 我在 “ 中文乐高” 论坛中看到的一个 简单机器人, 其机械
活泼, 我猜想他 们会对 机器人 项目 抱有
个“ 移动模块” , 简单地完成一个控
成部分: 控制模块、 执行模块和传感模
块; 通 过制作 六足 机器 人 腿 部移 动结 构, 初步认 识齿轮传动结构和曲柄连杆 结构的运 动方式与作 用; 通过 制作六足
论、 板书呈现以及分步制作等方式, 让 学生初步了解和体验机器人项目 活动
的三个 基本 过程 : 搭 建结 构、 编写程序 和下 载运行 。 在 搭 建过程 中, 学 生要了
红外遥控六足机器人设计

六足机器人设计前言 2(一)、机器人的大脑 2(二)、机器人的眼睛耳朵 2(三)、机器人的腿——驱动器与驱动轮 3(四)、机器人的手臂——机械传动专制 4(五)、机器人的心脏——电池 4一、AT89S51单片机简介 5(一)、AT89S51主要功能列举如下: 5(二)、AT89S51各引脚功能介绍: 5二、控制系统电路图 7三、微型伺服马达原理与控制 8(一)、微型伺服马达内部结构 8(二)、微行伺服马达的工作原理 8(三)、伺服马达的控制 9(四)、选用的伺服马达 9四、红外遥控 11(一)、红外遥控系统 11(二)、遥控发射器及其编码 11(三)、红外接收模块 11(四)、红外解码程序设计 11五、控制程序 12六、六足爬虫机器人结构设计图 18前言(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,使机器人能感知周围的环境情况。
其主要有:光电传感器、红外传感器、力传感器、超声波传感器、位置和姿态传感器等等。
六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析

六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析一、概述随着科技的飞速进步,机器人技术已经逐渐渗透到各个领域,特别是在仿生机器人领域,其研究与应用更是取得了显著的成果。
六足仿蜘蛛机器人作为仿生机器人的一种,其结构设计与仿真分析是当前研究的热点之一。
六足仿蜘蛛机器人是一种模拟蜘蛛行走方式的机器人,具有适应性强、稳定性高、运动灵活等优点。
通过模拟蜘蛛的六足行走机制,该机器人能够在复杂环境中实现高效、稳定的运动,具有重要的应用价值。
在结构设计方面,六足仿蜘蛛机器人需要考虑多个因素,包括机械结构、驱动方式、运动学分析等。
机械结构是机器人的基础,需要合理设计各部件的尺寸、形状和连接方式,以实现机器人的稳定行走和灵活运动。
驱动方式的选择直接影响到机器人的运动性能和效率,常见的驱动方式包括电机驱动、液压驱动等。
运动学分析则是研究机器人运动规律的重要手段,通过对机器人运动学模型的建立和分析,可以预测和优化机器人的运动性能。
在仿真分析方面,通过建立六足仿蜘蛛机器人的虚拟样机,可以在计算机环境中进行各种实验和测试,以验证机器人设计的合理性和有效性。
仿真分析可以帮助研究人员快速发现设计中存在的问题,并进行相应的优化和改进。
仿真分析还可以为机器人的实际制造和测试提供重要的参考依据。
本文旨在探讨六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析方法,为该类机器人的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
1. 机器人技术的发展趋势随着科技的飞速进步,机器人技术正迎来前所未有的发展机遇。
从简单的自动化操作到复杂的智能决策,机器人技术正逐步渗透到我们生活的方方面面。
在当前的科技浪潮中,机器人技术的发展趋势呈现出以下几个显著特点。
人工智能技术的深度融合是机器人技术发展的重要方向。
随着深度学习、神经网络等技术的不断发展,机器人逐渐具备了更强的感知、理解和决策能力。
这使得机器人能够更好地适应复杂多变的环境,实现更高级别的自主操作。
机器人技术的集成化趋势日益明显。
传统的机器人往往只具备单一的功能,而现代机器人则更倾向于将多种功能集成于一体,实现一机多用。
六足步行机器人的毕业设计说明书

1、1990年,美国卡内基-梅隆大学研制出用于外星探测的六足步行机器人AMBLER[2],该机器人采用了新型的腿机构,由一个在水平面内运动的旋转杆和在垂直平面内作直线运动的伸展杆组成,两杆正交。该机器人由一台32位的处理机来规划系统运动路线、控制运动和监视系统的状态,所用传感器包括激光测距扫描仪、彩色摄像机、惯性基准装置和触觉传感器。总质量为3180kg,由于体积和质量太大,最终没被用于行星探测计划[7,17].
8、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,主要用于海底探测作业,并做了越障、爬坡和通过沼泽地的试验。
9、1989年,北京航空航天大学在张启先教授的指导下,孙汉旭博士进行了四足步行机的研究,试制成功一台四足步行机,并进行了步行实验[10];钱晋武博士研究地壁两用六足步行机器人,进行了步态和运动学方面的研究。
13、2002年,上海交通大学的颜国正、徐小云等进行微型六足仿生机器人的研究,该步行机器人外形尺寸为:长30mm,宽40mm,高20mm,质量仅为6。3kg,步行速度为3mm/s.他们在分析六足昆虫运动机理的基础上,利用连杆曲线图谱确定行走机构的尺寸,采用微型直流电机、蜗轮蜗杆减速机构和皮带传动机构,在步态和稳定性分析的基础上,进行控制系统软、硬件设计,步行实验结果表明,该机器人具有较好的机动性.
As there are many joints in the bionic hexapod walking robot and the calculation of its walkingtrack and joints control unit are comparatively comp-licated,the kinematical simulation and analysis of the modelof bionic hexapod walking robot have been done by using solidworks andUG.Through simulation,theapplicability of designedtripod gaitarevalidated.
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六足機器人組員:林怡均、朱文毅、吳啟彰、周韋佑、張育展德霖技術學院機械工程系夜二技096A指導老師:黃澤世老師摘要近年來有相當多的研究探討兩足至多足機器人的應用,過去兩足機器人多為輪型機構系統,其運動局限於二維平面無法克服許多困難山區崎嶇的地形[1]。
因此,人類開始思考創造類似人類、昆蟲、動物等運動模式的步行機器人。
因為步行機器人具有較優越的跨障能力,可以克服困難崎嶇的地形,且因為機器人比人類能承受更嚴苛的工作環境,因此可以運用在許多危險的工作,例如火山的研究或其他星球的探測等。
我們仿造六足節肢動物的身體結構,設計以十二顆伺服馬達帶動各腳的上下與前後運動,並依照六足節肢動物的行走步態,調整行進穩定性。
並配合控制系統的建立,完成硬體的致動與協調,以達到所要求的動作、行進速度與避障能力[3]。
致謝感謝黃澤世老師細心的為我們揣摩此研究的重點所在,也提醒了我們很多該注意卻沒注意到的問題,將我們的作品更完整的展現出來。
一、研究目的人類對於外太空探險的慾望不曾一日間斷過,因此,如何在不危害人類生命的前提下,挑選先遣部隊之探險員,值得深思。
在國內外已由很多學者深入探討可移動式機器人的設計與改進。
一般的可移動式機器人的移動方式可分為輪形、足形和軌跡形。
在足形移動式方面有分兩足、四足、六足和多足機器人,另外還有蛇行移動機器人。
不論在靜止或行走,多足機器人的移動較具靈活性與變化,但其步行控制的困難是需要有良好的控制與規畫,多足機器人較不受地形限制,可四處移動是探索未知環境的一項利器,更是很好的研究題材[5]。
二、設計原理仿生式六足機器人,顧名思義,當我們第一次聽到六足(六隻腳)時,很自然就想到在這大自然之中,昆蟲就是六隻腳的[4]。
故在此研究範圍我們將可以昆蟲的足步結構,步行型態,協調性…等等作為基準,先以模仿昆蟲的各類步行,進階改良成最適合機械器具移動的腳步,配合連桿組進而做出最有效率的步行機。
在此範疇中,最需要去研究的正是六隻腳的協調性、各腳如何踏出、…類似此類的問題。
事實上由於有些研究前輩留下的文獻,我們參考可以了解到仿生六足機器人在移動,首先仿生六足機器人呈長方形,腳分別再兩旁各三隻,移動時左邊前腳和後腳和右邊的中腳跨出,之後換邊移動,形成三角形狀的踏出每一步,由於重心皆在於兩個三角型的中間移動,故其移動穩定[8]。
六足機器人在我們理想架構中,希望把腳擺成一個正六邊型,這樣比起一般仿生昆蟲機的好處在於,由於每隻腳掌管各一個方位(先不論或許要不要更多隻腳管更多方位),故在移動時或許看似吃力,在轉彎時只要固定幾隻腳動,固定幾隻腳不動,就可以造成方向的位移,且不需要設計相當複雜的轉彎控制系統[7]。
比起傳統仿生式機器人的轉彎,首先要將要轉向的那邊腳步步伐距離先調小,並且協和其腳步抬降頻率,才能做出緩慢的轉彎,就轉彎能力來說,我們不難想像環繞是六足機的轉彎能力必定會比仿生式六足來的完美。
六足機器人在未來的遠景感覺相當有發展潛力,由於太空科技的日漸增長,使得外太空的探測十分重要,現今在用於探測火星的車子乃是利用懸吊系統高的太陽能六輪車,雖然不易翻覆,但難保不會,若是六足機器人,重心位於六腳之中,肯定會比太陽能六輪車更穩定,避障能力更是無話可說[12]。
三、研究方法足是昆蟲的運動器官。
昆蟲有3對足,在前胸、中胸和後胸各有一對,我們相應地稱為前足、中足和後足。
每個足由基節、轉節、腿節、脛節、跗節和前跗節幾部分組成。
基節是足最基部的一節,多粗短。
轉節常與腿節緊密相連而不活動。
腿節是最長最粗的一節。
第四節叫脛節,一般比較細長,長著成排的刺。
第五節叫跗節,一般由2-5個亞節組成﹔為的是便於行走。
在最末節的端部還長著兩個又硬又尖的爪,可以用它們來抓住物體,如圖一所示[10]。
行走是以三條腿為一組進行的,即一側的前、後足與另一側的中足為一組。
這樣就形成了一個三角形支架結構,當這三條腿放在地面並向後蹬時,另外三條腿即抬起向前準備替換。
前足用爪固定物體後拉動蟲體向前,中足用來支持並舉起所屬一側的身體,後足則推動蟲體前進,同時使蟲體轉向[11]。
這種行走方式使昆蟲可以隨時隨地停息下來,因為重心總是落在三角支架之內。
並不是所有成蟲都用六條腿來行走,有些昆蟲由於前足發生了特化,有了其他功用或退化,行走就主要靠中、後足來完成了[9]。
大家最為熟悉的要算螳螂了,我們常可看到螳螂一對鉗子般的前足高舉在胸前,而由後面四條足支撐地面行走。
[6] 圖一昆蟲腳的構造圖二基節圖三腿節圖四徑節&胕節圖五爪參考以上的昆蟲足部結構,我們想出了較簡單的方式來表達。
一支腳共有兩個關節(假設沒有爪的情況下),一個關節採左右式移擺;另一個關節則是採偏擺式,使腳可提高,當做上下運動的一種,如圖六所示。
圖六圖面設計以圖六簡單介紹我們的初稿設計,足部共有六隻,且每隻腳皆使用兩顆伺服馬達(圖面上表示為灰色),一顆馬達控制左右擺動(可前進或後退);一顆馬達做上下擺動(可抬腳或放下),中間機身內部可配置電路板及其他可能會加裝的電子產品(如無線收發模組…等等)。
四、製作過程圖七製作硬體流程圖一開始只看過圖片,並未實際看過硬體,所以當我們在構想我們的六足機器人時,也是下了一番功夫。
例如要上網找尋各種多足機器人影片來參考、昆蟲的資料…等等。
在組員討論的過程中,我們最後決議以最簡單的方式來表達我們的六足機器人。
構想出爐後,緊接著就是繪圖了,繪圖是將討論的結果先以圖面展示出,經過組員的討論過後,再交由老師指點。
當我們確認這圖面大致上沒問題後,我們就開始再找廠商製作材料。
找廠商製作材料花了我們不少時間,因為東西少,加上我們都沒有熟識的人有管道,所以在找的過程裡遇到了很多的困難。
譬如,就有廠商很直接告訴我們『你們東西太少,加工時間很難評估給你們,至於價格上當然也會比較貴。
重點是東西太少,我們可能無法為你們做加工。
』而且還不只一、兩家這樣說,讓我們備感挫折。
在我們不曲不撓的精神下,最後總算讓我們找到肯為我們加工的廠商,雖然價錢貴了點,時間上也沒辦法給我們確定的時間,但是總比找不到廠商的好。
等材料到齊,我們就開始組裝,在組裝的過程中看似無任何問題,然而在老師拿給我們測試馬達歸零點的電控板來試機時,發現在垂直腳部的驅動時會與左右偏擺驅動的機殼卡住,如圖八所示紅色圈起處;固定兩側鋁片的位置在旋轉時會扭曲變形,如圖九所示。
圖八腳部機構圖九兩側固定鋁片出現這兩個問題真令我們頭大了,於是就開始了我們修改的過程。
第一次做修改,我們將馬達後方固定板取下,使馬達運轉時不會卡住。
另外也將固定鋁板板厚改為2t加強固定強度,如圖十所示。
圖十第一次改良改良後,經過黃老師的指點下,我們又發現了新的問題點,以圖十來看,我們在足部機構做得不夠完整,因此,足部馬達運轉時,只有左右偏擺,而不是上下擺動。
因此,我們四處去查找了資料,將前人的資料下拿來參考,發現在足部機構,大部分前人都是設計為四連桿機構,於是,我們又朝這部分的構想來進行第二次改良。
第二次改良我們想了很多的固定方式,必須想辦法不讓我們之前已做好的零件報廢掉,也必須考慮到金額不超過上限的限制下,真的讓我們頭大。
經過大家的討論後,我們決定捨去金額限制的條件,畢竟,要修改必然會加錢。
在大家的檢討研究下,決定了最後的修改方法,四連桿機構加在足部機構,但固定方式可就又把我們再次考倒。
活動點要做的簡易、省錢,真的是傷透腦筋。
於是我們再去找黃老師研究,經過黃老師的建議,我們決定了最簡單的方式來固定活動點,也就是使用”套筒”,套筒其實很好做,但因為我們的工件較小,因此車起來比較費工夫。
而且要很小心,因為夾持的面實在是很小。
在組長張育展花了將近一天的加工時間下,我們總算是完成了固定點的套筒。
將零件都組裝起來,成功的完成了我們的第二次改良。
如圖十一所示。
為了加強我們足部的機構,因此各個連結板都是使用2t以上材料加工而成。
硬體完成後,緊接著開始進行電路配置及程式設計。
圖十一第二次改良圖十二配線圖依圖十二所示配線圖,我們將其配線焊接在電路板上,如圖十三所示。
在圖十三我們可清楚看見IC-HT48E50-28為控制各個馬達的輸出點以及各個馬達的接PIN點以及REST開關點。
圖十三電路板實體五、結果與感想第一次試機,我們的感覺是緊張,雖然說這是很多人都研究過的機器人,但在我們看來,我們就是第一次做。
緊張的情緒是難免的。
看到它真的動起來,那感覺真的是很開心,非常的開心。
試機的成果,雖然不如想像的好,但,只要是自己親手做出來的東西,那種感覺就差了很多。
我們的六足機器人在足部的地方,公差下的太大,應該是設計的部分出了問題,造成身體的重心不穩,在前進時,抬起預設的第一隻腳,身體的重心明顯的往前偏擺,針對這個問題,我們做了以下些許的修改變更。
(1)前端腳與後端腳移至最前端與最後端。
(2)將螺絲套筒公差調整為較洽當。
(3)電路板擺放位置偏向後腳端,使其重心一致。
修改完成後,我們的完成體如圖十四所示。
圖十四完成體參考文獻[1]、Hayati S., “The Rocky 7 Rover: A MarsSciencecraft Prototype”, Jet Propilsion Laboratory, California Institute of Technology, International Conference on Robotics and Automation, 1997.[2]、Raibert M., Chepponis M., and Brown H.Jr.,“Running on four legs as though they were one”, Robotics and Automation, IEEE Journal of legacy, pre - 1988.[3]、Boggess M.J., Schroer R.T., Quinn R.D. andRitzmann R.E., “Mechanized cockroach footpaths enable cockroach-like mobility”, IEEE International Conference on Robotics and Automation.[4]、DeVault J.E., “Robotic system for underwaterinspection of bridge piers,” IEEE Instrumentation and Measurement Magazine.[5]、Nishi A., “Development of wall-climbingrobots,” Computers Elect. Engng.[6]、Mori H., Kotani S., and Kiyohiro N., “Arobotic travel aid HITOMI”, Proceedings of the IEEE/RSJ/GI International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.1716-1723, 1994.[7]、Beer R.D., Quinn R.D., Chiel H.J., andRitzmann R.E., “Biologically inspired approaches to robotics”, Communications of the Acm.[8]、Laksanacharoen S., Pollack A., Nelson G.M.,Ritzmann R.E., Quinn R.D., “Bi omechanics and Simulation of Cricket for Microrobot Design”, IEEE Conference on Robotics and Automation, 2000.[9]、Schmitz Josef, Dean Jeffrey, KindermannThomas, Schumm Michael, and Cruse Holk, “A biologically inspired controller for hexapod walking: Simple solutions by exploiting physical properties,” Bilo. Bull.200, pp. 195-200, 2001.[10]、Machine Traversing a Rough Planar Terrain,Journal of Mechanism,Transmissions and Automation in Design.[11] Walking Machine for Optimal Mobility,Journal of Mechanism,Transmissions, and Automation in Design.。