六足爬虫式机器人设计及制作

六足爬虫式机器人设计及制作
摘要
本文的设计为六足爬虫机器人，机器人以锂电池为动力源，单片机为控制元件，伺服
电机为执行部件，机器人采用三足着地进行运动，同侧三足通过四轮拖车转向机构进行联
动，通过单片机对伺服电机的控制，机器人能够实现前进、后退、左转、右转等运动方式，
三足着地运动方式保证了机器人能够平稳运行。
四轮拖车转向机构保证了同侧三足进行同角度两向运动。伺服电机具有力量大，扭矩
大，体积小，重量轻等特点。单片机产生20ms 的PWM 波形，通过软件改写脉冲的占空比，
从而达到改变伺服电机角度的目的。
关键词机器人；单片机；六足；舵机

目录
1 绪论...................................................................... 1
1.1 机器人概述............................................................ 1
1.2 机器人的组成.......................................................... 1
1.3 机器人发展史.......................................................... 2
1.4 机器人的分类.......................................................... 3
2 机器人运动分析............................................................ 5
2.1 六足爬虫式机器人运动方案比较........................................... 5
2.2 六足爬虫式机器人运动状态分析........................................... 5
2.2.1 机器人运动步态分析.................................................. 5
2.2.2 机器人平衡性分析.................................................... 6
2.2.3 腿部力学分析........................................................ 7
2.2.4 机器人运动速度计算.................................................. 7
3 机器人机械结构设计........................................................ 8
3.1 机械结构设计........................................................... 8
3.2 机械结构分析........................................................... 8
3.3 机器人机械结构尺寸.................................................... 11
4 机器人驱动部分设计....................................................... 12
4.1 控制元件的选择........................................................ 12
4.2 控制部分电路原理图.................................................... 12
4.3 单片微型计算机........................................................ 13
4.3.1 单片微型计算机的应用及发展........................................ 13
4.3.2 ATMEL 单片机...................................................... 14
4.4 微型伺服马达.......................................................... 18
4.4.1 舵机............................................................. 18
4.4.2 PWM 信号对电机控制................................................ 19
4.4.3 单片机实现舵机转角控制............................................. 22
4.5.1 C 语言的产生与发展................................................. 23
4.5.2 C 语言特点......................................................... 23
4.5.4 源程序............................................................ 28
结论....................................................................... 29
致谢....................................................................... 30
参考文献................................................................... 31
附录....................................................................... 32
附录1.................................................................... 32
附录2.................................................................... 47

参考文献
徐州工程学院毕业设计(论文)
31
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