基于單片機(jī)的機(jī)器人制作與仿真.pdf

1、機(jī)器人由操作機(jī)(機(jī)械本體)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感器裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。從機(jī)器人的推廣應(yīng)用的角度來看，機(jī)器人的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，即技術(shù)發(fā)展和探索的起步階段，在技術(shù)有所突破之后的推廣階段和被產(chǎn)業(yè)界接受之后的普及階段。
　　 機(jī)器人大賽已經(jīng)產(chǎn)生巨大影響，吸引了許多最具影響力、最權(quán)威的國際機(jī)器人專家，展示了機(jī)器人尖端技術(shù)。高等院校組隊(duì)參加各

2、類機(jī)器人大賽展示高等院校在信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等領(lǐng)域的教學(xué)改革與實(shí)踐成果，促進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的普及，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
　　 我國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步，在國家的支持下，通過二十年的發(fā)展，目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)。6000米水下無纜機(jī)器人的成果已居世界領(lǐng)先水平，還開發(fā)出直接遙控機(jī)器人、雙臂協(xié)調(diào)控制機(jī)器人、爬壁機(jī)器人、管道機(jī)器人等機(jī)

3、種。在機(jī)器人視覺、力覺、觸覺、聲覺等基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用取得了一定的發(fā)展基礎(chǔ)。
　　 單片機(jī)(Single Chip Microcomputer)是指把中央處理單元(CPU)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要部件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上的微型計(jì)算機(jī)。它作為機(jī)器人控制電路的核心控制器件，有著體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，控制功能強(qiáng)，低電壓、低功耗和優(yōu)異的性能/價(jià)格比的特點(diǎn)
　　

4、本文設(shè)計(jì)的是一款四足行走機(jī)器人，可以模擬四足動(dòng)物行走，著重解決前后左右四肢及膝蓋的運(yùn)動(dòng)。用8個(gè)舵機(jī)實(shí)現(xiàn)四肢及膝蓋各關(guān)節(jié)的動(dòng)作。每條腿由2個(gè)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，完成大腿和小腿的前后移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)2個(gè)自由度。舵機(jī)就是直流伺服電動(dòng)機(jī)，因常用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)、飛機(jī)的舵面等場(chǎng)合而得名。舵機(jī)的控制信號(hào)為周期是20ms的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，只要單片機(jī)的I/O端口輸出合適的PWM信號(hào)，就可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走。難點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)四條大腿的舵機(jī)時(shí)間、空間的匹配。