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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 雙足機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本機(jī)器人全部由本小組自行設(shè)計(jì)及組裝而成。其中主控板由AVR單片機(jī)及FPGA模塊組成，機(jī)械部分主要由鋁合金板和舵機(jī)構(gòu)成。目前機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作有鞠躬、抱拳、走路、做俯臥撐等十個(gè)動(dòng)作。本機(jī)器人相對(duì)于目前市場上現(xiàn)有的機(jī)器人來說具有很多優(yōu)勢，重心更加穩(wěn)定、關(guān)節(jié)更加靈活等等。
- 詳細(xì)介紹：
- 一：實(shí)施內(nèi)容 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)： （1）由16路舵機(jī)控制機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)。 （2）U型座的制作，穩(wěn)固連接每一個(gè)舵機(jī)。 2、控制結(jié)構(gòu)部分的實(shí)現(xiàn)： （1）控制板的制作，控制多路舵機(jī)，使得機(jī)器人能夠運(yùn)動(dòng)起來。 （2）電源模塊的制作和實(shí)現(xiàn)。 3、軟件部分的實(shí)現(xiàn)： 利用C語言編程，設(shè)計(jì)出否和本機(jī)器人的一套很好的算法，使得機(jī)器人能夠行走自如。 二：理論依據(jù)、技術(shù)指標(biāo)： 1、機(jī)械結(jié)構(gòu)： （1）由于舵機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)180度，從而控制機(jī)器人身體各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。尺寸：42.0× 20.5 ×39.5 mm 重量：57g 線長：20cm 速度：0.15 sec/60o（4.8V） 扭力：11.9公斤（4.8V） 速度：0.13 sec/60o（6V） 扭力：12.8公斤（6V） 轉(zhuǎn)動(dòng)角度：左右60° （2）使用鋁合金U型支架不但減輕的機(jī)器人身體的重量，而且穩(wěn)定性很好。 2、控制部分： （1）由FPGA產(chǎn)生20路PWM，用msp430來做控制板，這個(gè)控制板性能穩(wěn)定，而且硬件有8個(gè)輸入端，能夠很好的處理16路舵機(jī)的運(yùn)行情況。 （2）用12V電源來控制整個(gè)機(jī)器人，因?yàn)槎鏅C(jī)的負(fù)載電壓為5V，所以得制作一個(gè)7805模塊，把12V的電壓轉(zhuǎn)成5V的電壓，從而達(dá)到了電源的控制作用，同時(shí)可以很好的給多個(gè)舵機(jī)供電。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 雙足機(jī)器人對(duì)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置及機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了特殊要求，這將導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械的重大變革雙足機(jī)器人是工程上少有的高階、非線性、非完整約束的多自由度系統(tǒng)，這對(duì)機(jī)器人的運(yùn)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制理論的研究提出了一個(gè)非常理想的試驗(yàn)平臺(tái)。在對(duì)其研究的過程中，很可能導(dǎo)致新理論、新方法的產(chǎn)生。本課題擬進(jìn)行雙足步行機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)與研究工作研制具有高度穩(wěn)定性的雙足步行機(jī)器人平臺(tái)，為研究后續(xù)工作和進(jìn)一步的擬人機(jī)器人研制奠定基礎(chǔ) 控制部分： （1）由FPGA產(chǎn)生20路PWM，用msp430來做控制板，這個(gè)控制板性能穩(wěn)定，而且硬件有8個(gè)輸入端，能夠很好的處理16路舵機(jī)的運(yùn)行情況。 （2）用12V電源來控制整個(gè)機(jī)器人，因?yàn)槎鏅C(jī)的負(fù)載電壓為5V，所以得制作一個(gè)7805模塊，把12V的電壓轉(zhuǎn)成5V的電壓，從而達(dá)到了電源的控制作用，同時(shí)可以很好的給多個(gè)舵機(jī)供電。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 特色、技術(shù)優(yōu)勢： 1、足式運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在不平地面和松散地面上運(yùn)動(dòng)速度較高，而耗能較低（相對(duì)于輪式、履帶式機(jī)器人而言） 2、雙足機(jī)器人具有廣闊的工作空間 3、雙足機(jī)器人能在人類的生活和環(huán)境中與人類協(xié)同合作，而不需要對(duì)其進(jìn)行專門大規(guī)模改造
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010中國機(jī)器人大賽選拔賽亞軍 哈爾濱工程大學(xué)第十七屆五四杯一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 成品
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 經(jīng)本人同意
作品可展示的形式
- 實(shí)物、模型、現(xiàn)場演示、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 特色、技術(shù)優(yōu)勢： 1、足式運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在不平地面和松散地面上運(yùn)動(dòng)速度較高，而耗能較低（相對(duì)于輪式、履帶式機(jī)器人而言） 2、雙足機(jī)器人具有廣闊的工作空間 3、雙足機(jī)器人能在人類的生活和環(huán)境中與人類協(xié)同合作，而不需要對(duì)其進(jìn)行專門大規(guī)模改造 應(yīng)用前景： 1、 為殘疾人（主要是下肢癱患者）提供室內(nèi)和戶外行走工具。利用人工假腿、假椅或步行座椅盡可能使殘疾人恢復(fù)正常行走功能（平地行走、坡地行走、跨躍溝坎、爬躍階梯），減少對(duì)他人的依賴 2、 非一般環(huán)境下代替人工作業(yè)，核電站內(nèi)對(duì)相關(guān)機(jī)器的維修工作、高層玻璃的擦洗、管道監(jiān)控與維修、遙控救災(zāi)、搶險(xiǎn)、陣地偵察與間諜工作、排雷、排爆等相關(guān)工作 3、 在教育、藝術(shù)和大眾服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。如舞蹈機(jī)器人等
同類課題研究水平概述
- 雙足機(jī)器人是目前國內(nèi)外研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，其中科技水平比較領(lǐng)先是日本相關(guān)研究組織，國內(nèi)對(duì)于雙足機(jī)器人的研究剛剛起步，水平較低，尚有很大開發(fā)空間。其應(yīng)用領(lǐng)域范圍尚且較窄，主要是教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和舵機(jī)相關(guān)知識(shí)的很好載體。但對(duì)其的掌握還不是很熟練，實(shí)現(xiàn)其相關(guān)的動(dòng)作還比較困難
