基本信息
- 項目名稱：
- 雙足機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)設計的是一款能實現(xiàn)地震搜救的雙足步行機器人，能夠像人一樣直立行走，且具有避障，定位，尋物，生命體探測等功能。系統(tǒng)采用了機械結(jié)構(gòu)設計技術(shù)，多路舵機的控制技術(shù)，機器人步態(tài)規(guī)劃技術(shù)，很好的解決了機器人行走平衡問題。同時系統(tǒng)還采用了無線視頻傳輸技術(shù)，實時的將機器人探測的信息及時傳送到控制中心，極大地方便了搜救工作。
- 詳細介紹：
- １.設計了一款八自由度的雙足機器人，解決了雙足步行機器人在行足過程中的平衡問題，能自如的控制機器人的行走。 ２．開發(fā)了Cortex-M3 811單片機在機器人控制系統(tǒng)中的應用。 ３.掌握了用PWM波來驅(qū)動多路舵機的方法。 ４.實現(xiàn)了Cortex-M3 811單片機與舵機控制器之間的串行通信。 ５.用紅外避障模塊實現(xiàn)了機器人的避障功能。 本作品采用了Cortex-M3 811單片機作為控制核心，舵機控制器作為副控，通過串口通信產(chǎn)生多路PWM波來驅(qū)動舵機運轉(zhuǎn)。步行機器人的研究的難點主要表現(xiàn)在如下兩個方面：腿部結(jié)構(gòu)的設計非常復雜，因為要考慮結(jié)構(gòu)的緊湊、輕巧、高的關(guān)節(jié)力矩、大的關(guān)節(jié)活動范圍、低反沖和摩擦等問題：系統(tǒng)本身存在不穩(wěn)定性，要有有效而安全的控制方法，不允許跌摔。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的:設計一款能實現(xiàn)地震搜救避障的雙足步行機器人 基本思路：機器人在能行走的基礎(chǔ)上實現(xiàn)避障，尋物功能，以投入到現(xiàn)實生活中用于地震搜救。 創(chuàng)新點：開發(fā)了Cortex-M3 811單片機在機器人控制系統(tǒng)中的應用；解決了機器人的平衡問題 關(guān)鍵技術(shù)：本作品采用了Cortex-M3811單片機作為控制核心，舵機控制器作為副控，通過串口通信產(chǎn)生多路PWM波來驅(qū)動舵機運轉(zhuǎn)。根據(jù)設定實現(xiàn)機器人的平穩(wěn)行走。
科學性、先進性
- 先進性：步行機器人包括雙足、四足、六足和八足機器人等。與其它足式機器人相比，雙足機器人具有更高的靈活性和獨特的優(yōu)勢。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利。
作品可展示的形式
- 可進行現(xiàn)場演示和視頻觀看。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 雙足步行機器人的制作具有深遠意義。它本身是機器人系統(tǒng)的入門，有很大的改進空間，經(jīng)過改進，可以制成足球機器人，機器蜘蛛、機器狗等。雙足步行機器人不需要專門為其對環(huán)境進行大規(guī)模改造，可以在人類的生活和工作環(huán)境中與人類協(xié)同工作。雙足機器人越來越廣泛的應用于生產(chǎn)生活中，所以它也具有很高的生產(chǎn)價值和商業(yè)在極限環(huán)境下代替人工作業(yè)，如海底勘探，水下資源的開發(fā)，地震搜救，核電站內(nèi)的監(jiān)視和維護等領(lǐng)域有著廣闊而潛在的應用前景。
同類課題研究水平概述
- 在1968年，美國通用公司的R.Smo- sher試制了一臺名為“Rig”的操縱型雙足步行機器人，揭開了雙足機器人研究的序幕。但該機器人只有踝和髖兩個關(guān)節(jié)，操縱者靠力反饋感覺來保持機器人的平衡?！ ∪毡驹陔p足機器人研究領(lǐng)域的地位突出，其研究成果也是最為杰出的。截至2005年3月，世界上共有76個雙足機器人的項目正在進行中，其中日本36個。在日本所有的研究機構(gòu)中，早稻田大學、東京工業(yè)大學、本田公司、索尼公司等研究機構(gòu)成為雙足機器人研究的主力?！ ?969年日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。1986年以來日本本田公司推出了P系列1、2、3型雙足機器人，能夠在布滿家具的房間中來去自如，而且還要能自由上下樓梯。本田公司于2000年l1月20日推出了雙腳步行機器人“ASIMO”。并且采用I-WALK技術(shù)，可更加自由地步行，I-WALK技術(shù)是在過去的雙腳步行技術(shù)的基礎(chǔ)上組合了新的“預測運動控制”功能。它可以實時預測以后的動作，并且據(jù)此事先移動重心來改變步調(diào)。
