基于STM32仿生六足机器人_毕业设计 下载本文

基于STM32仿生六足机器人

危险环境作业。同时该机器人还可在火灾、水下、地震灾区进行搜索救援任务。

图1-2 2012年上海工博会,美

图1-1 2013年5月上海科技 节上,小朋友体验六足机器人 女与机器人大跳“江南style” 1.3 本设计系统结构

该机器人采用STM32为主控芯片,通过按键进行功能选择。当选择蓝牙控制功能时,机器人将通过蓝牙接收电路接收手机端发来的信号,主芯片对蓝牙信号进行处理,使机器人做出相应动作。当选择避障功能时,主芯片控制步进电机电路使步进电机带动红外传感器旋转,红外传感器对外部环境扫描并判断,反馈给主芯片,主芯片对红外传感器传来信息处理并控制舵机转动,使机器人产生相应动作。当选择舞蹈功能时,机器人将自动跳出有节奏的动作。

功蓝3

手基于STM32仿生六足机器人

图1-3 系统结构

1.4本论文的组织结构

方向控制 STM32F103RBT6 核心处理芯片 光耦脉宽隔离控避 红 台供18个MG955 步进第一章阐述课题的背景,课题的研究意义,国内外

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根据红外检测、蓝牙基于STM32仿生六足机器人

发展现状,并介绍了本课题的主要工作内容和系统框图。

第二章介绍仿生六足机器人的步态规划,详细介绍三角步态的原理及机器人实现行走的动作控制,以及机器人的肢体结构。

第三章详细的介绍了系统硬件的具体实现。把硬件部分一一的列举出来,并分析各个硬件的工作原理,引脚的连接。

第四章介绍了软件开发工具和软件的具体实现方法。包括开发环境介绍,脉宽调制信号的生成,机器人行走的软件设计,蓝牙信号的接收设计等。 第五章总结了系统的工作,以及对整个系统的展望。

2.肢体结构设计及步态规划

2.1肢体结构设计

一期方案:采用0.8mm铝板为肢体原料,通过铁皮剪刀裁剪出机器人肢体的各个部分形状,通过铁钉钻孔,螺丝固定,组装成肢体架构。此方案完全为自主设计,成本较低,但由于铝板较薄,硬度不够,负重能力较差,且铝板裁剪过程中难免存在误差,造成

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机器人灵活性下降。以下为采用方案一制作出的第一版机器人,仅能实现行走。

二期方案:在吸取方案一的经验教训后,对肢体结构进行改造,采用3mm的硬质支架,从而解决了由于支架造成的影响。

图图2-2 方案二支架

2.2六足机器人步态规划

2-1 方案一支架

2.2.1三角步态:

为了实现六足机器人的平衡与运动,采用了三角步态的工作方式 。行走的时后将六条腿划分成两组,每组腿构成三角形,不断的重复着抬起、前进、放下动作,这样就可以保证行进过程的稳定性。

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六足机器人的舵机分布如图2-3所示,因为一足的运动需要3个舵机,根据六足的不同位置,将18个舵机进行命名,分别为头右1,头右2,头右3,中右1,中右2,中右3,尾右1,尾右2,尾右3,头左1,头左2,头左3,中左1,中左2,中左3,尾左1,尾

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左2,尾左3。

图2-3 舵机分布命名

前进时每支腿的运动情况如下: 第一步骤:头右2、尾右2、中左2抬起;

第二步骤:头右1、尾右1、中左1,前转,同时头左1、尾左1、中右1归位;

第三步骤:头左2、尾右2、中右2放下; 第四步骤:头左2、尾左2、中右2抬起;

第五步骤:头左1、尾左1、中右1前移,同时头右1、尾右1、中左1,归位;

第六步骤:头左2、尾左2、中右2放下; 后退时每支腿的运动情况如下: 第一步骤:头右2、尾右2、中左2抬起;

第二步骤:头右1、尾右1、中左1,后转,同时头左1、尾左1、中右1归位;

第三步骤:头左2、尾右2、中右2放下;

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