机器人课程设计说明书

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说明书

名称 三自由度球坐标型机器人

院 系 班 级 姓 名

系 主 任 教研室主任 指导教师

目录

第一章绪论 .................................................................... 1

1.1概述 ............................................................................................................................................... 1 1.2机器人的技术组成 ....................................................................................................................... 1 1.3课程设计的目的和要求 ............................................................................................................... 1

1.3.1目的 ....................................................................................................................................... 1 1.3.2要求 ....................................................................................................................................... 1

第二章硬件设计 ............................................................ 2

2.1 结构设计 ...................................................................................................................................... 2 2.2 驱动方案 ...................................................................................................................................... 3 2.3 传感器 .......................................................................................................................................... 4

2.3.1光强传感器 ........................................................................................................................... 4

第三章软件设计 ............................................................ 7

3.1步态设计 ....................................................................................................................................... 7 3.2控制策略 ....................................................................................................................................... 7

第四章 设计总结 .......................................................... 9 参考文献 ...................................................................... 10

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第一章绪论

1.1概述

人形机器人是机器人研究中的重要分支， 它涉及到机器人制造中的各个领域，如自主行为控制、人工智能、动态管理、机械设计等，在一定程度上代表着机器人研究的尖端水平，与其它机器人（工业机器人、蛇形机器人、轮式移动机器人等）相比，具有三个基本特征：（1）能在人们所处的现实环境中工作；（2）能使用人们所用的工具；（3）具有人的形状。此外，还有摄像处理、语音处理以及一系列传感器信号的处理，可见，人形机器人对各项技术领域提出了更高的要求。

1.2机器人的技术组成

机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统。

1.3课程设计的目的和要求

1.3.1目的

（1）进一步了解“创意之星”标准版套件； （2）初步学习人形机器人的步态规划； （3）深入学习AVR控制器的使用方法； （4）深入学习模拟量传感器的使用方法。

1.3.2要求

（1）设计一个简单的双足机器人系统，该机器人能够模仿人类行走方式迈步行进，能感知光源，并能转向光源，朝光源前进；

（2）进行结构设计，每个足要包括腕、膝、胯三个关节，画出机器人的机构运动简图；

（3）进行步态分析，并编写前进、左转、右转的步态流程； （4）用NorthStar设计完整的双足机器人追光程序；

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第二章硬件设计

机器人的硬件主要包括主控板、电机以及传感器。

2.1 结构设计

1) MultiFLEX2-AVR控制器，1块； 2) 多功能调试器和线，1套； 3) 光强传感器，2个； 4) 舵机，8个； 5) 连接件，若干。 舵机：

控制器：

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