机械设计课程设计报告-无线遥控智能爬行机器人设计-课程设计

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1、机械设计课程设计报告-无线遥控智能爬行机器人设计-课程设计机械设计课程设计报告-无线遥控智能爬行机器人设计目录第一篇  机械课程设计——摘要 2第二篇  机械课程设计——机构（硬件）设计2.1项目背景及意义----32.2肢体的机构设计----3-72.3躯体的机构设计----7-8第三篇  机械课程设计——步态分析及其实现  8-9第四篇  机械课程设计——通信电路设计--10第五篇  机械课程设计——技术应用软件--11第六篇  机械课程设计——参考书目-------11第七篇  机械课程设计——《附录》-----11-12第八篇  机械课程设

2、计——心得，体会&意见，建议12-13第一篇          机械课程设计——摘要机器人是机构学、运动学、控制理论等学科发展水平的综合体现，是当前国内外研究的热点问题之一。在各高校机器人设计活动也已经很广的开展起来，我想这种氛围对我国机器人的研制开发特别以及专业方面人才的培养是具有积极意义的。我们是制作机器人的爱好者，“无线遥控爬行机器人”是我们设计的第一个机器人，从仿生学的角度，昆虫的生理构造及行为是比较容易模仿的，我们的机器人正是在模仿四足行走的动物，该机器人是一个仿生4足行走的机器人，通过对伺服马达的精确控制模拟四足动物的行走步态，实现行走

3、、急跑、转弯等各种步态行为，并能在各种地面环境下进行步态的智能调整，自适应光滑地面、粗糙地面、沙石地面、湿泥地面等恶劣的路面环境。该系统通过AT89S51、USB100模块、NT-TR01无线传输模块及相应的辅助电路实现智能控制及无线遥控。NT-TR01采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好，且功耗小,工作频率为国际通用的数传频段433MHz。PC端通过USB接口与NT-TR01模块连接，远程控制端单片机与NT-TR01模块连接，实现数据的双向传输。PC向终端发送控制指令并处理反馈来的状态信息，终端执行指令并反馈状态信号。         

4、 最后进行了系统联合调试，结果表明：系统的软、硬件设计合理可行，为后续的研究工作奠定了基础。       关键词：仿生学，AT89S51，USB100，NT-TR01，无线传输，PC，终端，反馈，DDS+PLL第二篇  机械课程设计——机构（硬件）设计2.1项目背景及意义仿生机器人（HumanoidRobot）是先进机器人技术的高级发展阶段，它综合体现了高级机器人的机构学、运动与动力学、现代设计理论、信息检测和感知、微电子学、控制理论等诸多方面的研究和发展水平，是一个复杂的综合系统。图2-1是我们研制的机器人三维模拟图。            图2

5、-1“无线遥控爬行机器人”三维模拟图   大学生科研训练计划（StudentResearchTrainingProgram---SRTP）是我校大力开展本科教育改革，实施理论教学、实践教学、科学研究三位一体教学模式的重要组成部分，其目的是组织学生在教师的指导下，通过自主进行课题研究和探索。了解和掌握        基本的科学研究方法和手段，培养大学生严谨的科学态度、创新创业意识和团队合作精神，提高大学生的研究创新能力和综合实践能力。   “无线遥控爬行机器人”正是东南大学SRTP项目之一，机器人的开发是来源于学生     的兴趣爱好，在指导老师的制

6、导下完成机器人的开发。2.2肢体的机构设计2.2-1微型伺服马达的机构         我们的机器人是由8个微型伺服马达驱动，整个机器人的机构设计也是以微型伺服马        达为基础的，所以在介绍机器人的机构设计前我想把微型伺服马达的机构及工作特性作一下介绍。微型的伺服马达在无线电业余爱好者的航模活动中使用已有很长一段历史，而且应用最为广泛，国内亦称之为“舵机”，含义为：“掌舵人操纵的机器”。可见，微型伺服马达主要用作运动方向的控制部件。伺服马达本质上是可定位的马达。当伺服马达接受到一个位置指令，它就会运动到指定的位置。因此，个人机器人模型中也

7、常用到它作为可控的运动关节，这些活动关节我们也常称它为自由度    一个微型伺服马达内部包括了一个小型直流马达；一组变速齿轮组；一个反馈可调电位器；及一块电子控制板。其中，高速转动的直流马达提供了原始动力，带动变速（减速）齿轮组，使之产生高扭力的输出，齿轮组的变速比愈大，伺服马达的输出扭力也愈大，也就是说越能承受更大的重量，但转动的速度也愈低。我们正是依靠伺服马达的两个输出转矩作为驱动的来源。图2-2是我们所用微型伺服马达的三维模拟图图2-2微型伺服马达的三维模拟图2.2-2爬行机器人的的肢体机构设计流程         我们的设计是从4足机器人的

8、一个肢体开始的，因为4个肢体的设计是非常相似的。     为了能够充分利用伺服马达的输出转矩，我把马达输出的转臂就作为机器