单电机双足竞步机器人

山东省高校第四届机器人大赛暨国

际水下机器人邀请赛

技 术 报 告

学 校：青岛理工大学

关于技术报告和研究论文使用授权的说明

本人完全了解山东省高校第四届机器人大赛暨国际水下机器人邀请赛关于

保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛机器人的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。

参赛队员签名：

带队教师签名：

日 期：

I

摘要

本文对本双足窄足机器人的组装过程以及其各模块的构成作简要介绍，并且对机器人的步态规划及其简单的设计过程作简要的概述。

本系统以STM32F407ZET6为核心控制板，以光电传感器为采集信号模块，通过对黑白线的判别从而返回给控制板高低电平不同的信号。在控制板内部通过对返回信号用算法的处理可以得出该机器人此时的状态情况，从而再通过规划好的步态对机器人的状态进行调整，使机器人走向正确的轨迹。以下重点介绍了各个模块的电路结构和功能。

首先，对双足竞步机器人的自由度进行配置；根据自由度的配置把机器人的机械结构分为脚部、膝部、胯部、躯干部四

排版格式太差,全文应小四号字,1.5倍行距,图必须有图名,表必须有表名,图名在图的下方,表名在表的上方,段落开头要空两格,标题的字号比正文大,图名表名的字号比正文小一号,五号,论文全部重新排版,图名不应该是图片文件(正常来说图都不能是截图,应该都是重新画的,严重怀疑你的文章是从哪来的),所有图片形式的图名重新用文本格式写,图片里面不出现图名,既然提到液压驱动,液压驱动就要写一点,如没提到,液压驱动就不要出现.参考文献应该在文中以上角标形式体现,最后一章的图重新做.

设计（论文）专用纸

摘要

在对多足步行机器人研究现状和发展趋势进行分析的基础上，提出了一种液压驱动的四足步行机器人，完成了步行机器人机械结构优化设计以及运动学、动力学分析，并进行了虚拟样机仿真。液压驱动四足步行机器人关节较多、结构复杂，因此通过对昆虫等爬行动物的观察研究，了解其身体结构与步态，采用结构仿生与功能仿生的方式，实现了四足步行机器人机械结构的设计、建模。本文主要的研究工作包括：分析四足步行机器人机械系统中腿模块、腿一机体一腿模块的结构形式，各关节的合理布置、关节转角、腿节长度、腿在躯体上的安装型式

建立了双足移动型爬壁机器人吸盘承受倾覆载荷及扭转载荷的力学模型,通过分析吸盘在承受上述两种载荷作用时的受力情况,得到了吸盘的倾覆因子和扭转因子,而后通过相应的实验对这些力学模型和相应的影响因子进行了分析,为该类型的设计提供了依据和设计参考。

第 8期 21 0 0年 8月文章编号：0 1 3 9 ( 0 0 0一 I9 0 10— 9 7 2 1 )8 O 5— 3

机械设计与制造M a h ne y De in c i r sg& M a fc u e nu a t r 19 5

双足移动型爬壁机器人吸盘力学性能研究毛志伟杨志斌周少玲张华郑国云 (南昌大学机器人研究所，昌 3 0 3 )江西工业职业技术学院，昌 3 0 9 ) 南 30 1( 南 3 0 5(深圳市大族激光科技股份有限公司， 深圳 5 8 5 ) 10 7 Re e r h o c a ial r p r e fs c e o i e— y e wal c i ig r b t s a c fme h nc o e t s o u k r r p d— p l l p i f b t - mb n o oM AO i Zh -we YA NG hi b n1

单轮机器人：实用机电一体化的解决方法

引言：这篇文章展了一种机电一体化的方法，是复杂的动力系统

满足规范要求。这种机电一体化的方法有以下几个步骤：分析设计，系统集成，传感与控制，以及方案评估。这种机电一体化方法意味着周期的设计与实现，检测和控制不断重复，直到系统通过评估满足目标要求。在使用陀螺效应的机器人之后，一个被叫做GYROBO的单轮机器人进行了系统开发和机电一体化控制方法的研究，其目标是为了在地面上行驶的时候保持平衡性。然而，对于单轮机器人来说，成功的保持平衡性并在路面上行驶是相当困难和具有挑战性的，由于一个点接触很容易在横向上倾倒。为了拥有其平衡性，许多问题不得不在申请任何先进行测控实验前解决。在诸多设计分析方法中（传感与控制，系统集成，方案评估），最重要的是分析设计，然而，分析设计不能保证平衡性成功的表现。由于复杂的系统体系，实用机电一体化方法是去不断重复设计步骤，经过机械装配和重置车轮壳体内部组件，和结合简单的线性控制器，使GYROBO成功的实现平衡和行驶。

1.GYROBO建模

GYROBO 能够按照远程操作员所给的指定轨迹行驶。平衡控制的实验研究表明，GYROBO前进，后退，转弯，以及翻越障碍都支持机电一体化方法来控制

建立了双足移动型爬壁机器人吸盘承受倾覆载荷及扭转载荷的力学模型,通过分析吸盘在承受上述两种载荷作用时的受力情况,得到了吸盘的倾覆因子和扭转因子,而后通过相应的实验对这些力学模型和相应的影响因子进行了分析,为该类型的设计提供了依据和设计参考。

第 8期 21 0 0年 8月文章编号：0 1 3 9 ( 0 0 0一 I9 0 10— 9 7 2 1 )8 O 5— 3

机械设计与制造M a h ne y De in c i r sg& M a fc u e nu a t r 19 5

双足移动型爬壁机器人吸盘力学性能研究毛志伟杨志斌周少玲张华郑国云 (南昌大学机器人研究所，昌 3 0 3 )江西工业职业技术学院，昌 3 0 9 ) 南 30 1( 南 3 0 5(深圳市大族激光科技股份有限公司， 深圳 5 8 5 ) 10 7 Re e r h o c a ial r p r e fs c e o i e— y e wal c i ig r b t s a c fme h nc o e t s o u k r r p d— p l l p i f b t - mb n o oM AO i Zh -we YA NG hi b n1

智能四足机器人结构设计

摘要

对于我们的未来生活，每个人有不同的构想，但大多数人都相信，在将来的社会，机器人将作为家庭的一员进入我们的生活，与我们每天朝夕相处。可现在普遍存在人们心中的疑问是：将来机器人将以何种身份进入我们的生活，是玩伴还是佣人，智能步行机器人的设计就是为了将来机器人能进入我们中国人的家庭生活，为我们的家庭生活带来欢乐。

本设计采用关节型结构，成功地设计了智能步行机器人的本体结构。本机器人具有前后行、平地侧行等基本行走功能。另外机器人头部还装有CD摄影机，胸腔内部可装备内置电源和智能设备。本设计参考了狗的结构组成，使得机器人结构尽量与狗的本体结构相似，尤其在长度配比方面。本设计的结构比较复杂，关节数目众多，为了力求优化设计，设计者兼顾了关键部件的互换性和结构紧凑的原则。所有的关节都用了2036型的直流伺服电机作为驱动源，充分利用伺服电机的特性。伺服电机的驱动都采用了谐波减速器机构，该减速方案减速比大、效率高，是比较理想的减速方案。

关键词：智能四足机器人； 结构设计； 谐波传动

- I -

Intelligent Four-Foot Robot Frame Design

Abstract

For our future life

ABB机器人更换电机过程及注意事项

ABB机器人各轴的伺服电机因每台都有不同的偏移值，所以在因损坏更新后由于偏移值的改变对程序焊点位置产生影响，这时需对电机的偏移值进行人为修正补偿以直接使用原有的程序，过程如下：

1. 在更换电机前，先备份原有的程序，如一台机器人要同时更换多台伺服电机，

则需逐一更换――校正――再更换――再校正，以防止多台电机同时更换累积误差无法人为调整电机偏移值。 2. 在更换电机前，先用机器人对照一个TIP点做一个尖对尖的程序用来做更换电

机前后的精度验证。同时使用两个寄存器(reg4,reg5)做两个FUNCTION来读取更换电机后运行TIP程序ptip点的实际值和手动移动到尖对尖点时的值，这两个值的差就是更换电机后需要补偿的电机偏移值。 Various—选1符值指令 ：= －在select datatype中选1num－选reg4+ok－在中回车－功能键Func－选ReadMotor()－选IRB－选几轴－OK+OK－运行这一行。 PROC TIP()

MoveAbsJ [[0,0,0,0,0,0],[9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09,9E+09]]\\NoEOffs,

v1000,

ABB机器人更换电机过程及注意事项

ABB机器人各轴的伺服电机因每台都有不同的偏移值，所以在因损坏更新后由于偏移值的改变对程序焊点位置产生影响，这时需对电机的偏移值进行人为修正补偿以直接使用原有的程序，过程如下：

1. 在更换电机前，先备份原有的程序，如一台机器人要同时更换多台伺服电机，

则需逐一更换――校正――再更换――再校正，以防止多台电机同时更换累积误差无法人为调整电机偏移值。 2. 在更换电机前，先用机器人对照一个TIP点做一个尖对尖的程序用来做更换电

机前后的精度验证。同时使用两个寄存器(reg4,reg5)做两个FUNCTION来读取更换电机后运行TIP程序ptip点的实际值和手动移动到尖对尖点时的值，这两个值的差就是更换电机后需要补偿的电机偏移值。 Various—选1符值指令 ：= －在select datatype中选1num－选reg4+ok－在中回车－功能键Func－选ReadMotor()－选IRB－选几轴－OK+OK－运行这一行。 PROC TIP()

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六足机器人毕业设计论文

目录

插表清单 ................................................................................................................................................................... III 插图清单 .................................................................................................................................................................... IV 第一章 绪论 ................................................................................................................................................................

仿生轮足结合机器人研究

摘要：

当前世界各国对机器人的研发都特别重视，因为一款高级的机器人可极大的解放人类的劳动力，并对国民经济发展和国家综合国力的提高产生不可估量的影响。四足仿生机器人通过对哺乳动物行动方式的模仿，实现了克服复杂地形，稳定、高效的行走，但由于现有驱动方式的局限，其在较平路面还是存在一定速度缺陷。本小组设想将轮与足式结合，实现更加广泛的适应性。在这一设想指导下，我们在小腿内内置了轮，需要时，机器人便能放下轮前行。但是，这样的结构也有很多问题，比如小腿结构过于复杂，不宜进行动画仿真，机器人轮行时整体重心偏高，不太稳定等。制作过程中，我们针对这些问题进行了讨论和优化，最终做出了大家都比较满意的作品。

关键词：机器人；轮足结合；仿生

一．项目研究的背景及意义

1.机器人研究现状

美国的MIT Leg Lab实验室早在1986年研制完成了一款四足机器人。美国的四足机的典型代表是卡耐基美隆大学的Boston dynamics实验室研制的BigDog（图1）和LittleDog（图2）。 BigDog是最像仿生对象的仿生机器人，外形和体特比例很像一头凶猛的猎犬，负载52KG的重量能够在粗糙的瓦砾地面或泥泞地面以不同步态自如行走，野外