【正文】 所示。 123P2Header 3PTC3GNDVBAT 第 11 頁 5. 系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試 機(jī)器人 調(diào)試 模式 調(diào)試模式時(shí)下接受兩種形式的調(diào)試指令 ， 一種為單次位置調(diào)試指 令 ， 一種為連續(xù)動(dòng)作調(diào)試指令 。復(fù)位可以讓機(jī)器人恢復(fù)到初始動(dòng)作。 運(yùn)動(dòng)代碼格式為“ 2002****20amp。amp。 調(diào)試模式 時(shí)，核心板接收上位機(jī)調(diào)試軟件的動(dòng)作代碼，若直接拉動(dòng)圖 42 的舵機(jī)狀態(tài)拖動(dòng)條或修改狀態(tài)值編輯框中的數(shù)字 ， 上位機(jī)將發(fā)送單次位置指令 ， 此時(shí)核心板執(zhí)行指令完畢后無反饋 ，若 調(diào)試多條動(dòng)作指令 ， 則 點(diǎn)擊下載 命令后 ， 上位機(jī)依次發(fā)送相應(yīng)指令 ， 待下位機(jī)執(zhí)行完畢反饋后發(fā)送下一條指令 。為后期競技體操機(jī)器人的硬件和軟件設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，接下來的任務(wù)就是控制系統(tǒng)，解決如何使機(jī)器人跳出優(yōu)美的競技體操以及控制機(jī)器人動(dòng)作等問題。 本課程機(jī)器人技術(shù)，讓我受益匪淺，運(yùn)用所學(xué)的機(jī)器人技術(shù)，設(shè)計(jì)十軸體操機(jī)器人，在 2021 中國工程機(jī)器人大賽暨國際公開賽（ RoboWork） 上獲得理想的成績，非常感謝王老師的這門課，也在此向王老師致以真誠的感謝和敬意。pageNum=1 [8] 淺談機(jī)器人制作材料的選擇 [J].機(jī)器人技術(shù)， 2021， 36(6):6062 [9] 肖慧杰 .舞蹈機(jī)器人控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) [D].沈陽：東北大學(xué)， 2021 [10] , of a lightweight biped humanoid robot[J],IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems,2021(3),15651570 [11] 秦愛中，馬錫琪，徐廣勛，樊戰(zhàn)亭 .基于 SolidWorks 仿真的舞蹈機(jī)器人設(shè)計(jì) [J].機(jī)械研究與應(yīng)用， 2021,17(4):7879 [12] 陳桂銓，郭志勇 . SolidWorks 2021 時(shí)間與應(yīng)用 [M]. 北京：中國水利水電出版社， 2001. [13] 趙憲龍 .基于 ARM 與 μCⅡ的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)應(yīng)用研究 [D].青島 :中國石油大學(xué)（華東），2021， 1213 [14] Tan Guanzheng,Zhu Jianying. Method of mechanism synthesis for biped robots[J],Transactions of Nonferrous Metals Society of China,1997(7),151155 [15] ARM CortexM4 Technical Reference [DB/OL]. 2009 [16] Luo Xiang, Zhu Chi, Atsuo. Kawamura. Smooth motion control of biped robots[J], 第 15 頁 Proceedings of the IASTED International Conference on Robotics and Applications, 2021,216220. [17] 徐心和，赫麗娜，叢德宏 . 機(jī)器人原理及應(yīng)用 [M]，沈陽：東北大學(xué)音像出版社， 2004. 。fsrch=1amp。最后講述了通過 Jlink 將調(diào)試程序或者運(yùn)行程序下載到核心板中和如何用上位機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)器人 體操 以及生成運(yùn)行代碼和 C代碼，最后將調(diào)試好的程序下載到機(jī)器人中完成了機(jī)器人的軟件部分的設(shè)計(jì)。 機(jī)器人動(dòng)作運(yùn)行模式 該階段只需將調(diào)試好的程序通過 Jlink 下載到核心板中，打開機(jī)器人電源，機(jī)器人就能按照程序執(zhí)行 體操 動(dòng)作，執(zhí)行完后機(jī)器人處于 停機(jī)狀態(tài) ?！北硎舅俣却笮。秶恰?000~255”；第四段為舵機(jī)延時(shí)，“ %%%”表示此次動(dòng)作完成后延時(shí)多少毫秒，若本行此段為“ 20210”則表示直到下次本段出現(xiàn)一個(gè)大于“ 20210”時(shí)，同時(shí)執(zhí)行這兩段之間的所有動(dòng)作。amp。代碼運(yùn)行區(qū)，可 第 12 頁 以顯示運(yùn)行的代碼。 在線調(diào)試區(qū)中，可以看到 T0 到 T11 的控制條，它們可以控制核心板通道 0 到 11 所連接的舵機(jī)，通過拖動(dòng)控制條，核心板接收到信號(hào)，控制 PWM 波的占空比，來控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度。核心板通過控制 PWM 波的輸出，舵機(jī)接受信號(hào)，旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。 圖 46 核心板控制舵機(jī)的接口布局圖 圖中通道 0 到通道 11 為各個(gè)舵機(jī)與核心板相連的接口，每個(gè)通道控制一個(gè)舵機(jī)，但是其中 T4 和 T5 通道不需要連接舵機(jī)，因?yàn)樵摍C(jī)器人只有 10 個(gè)舵機(jī)需要控制，這兩個(gè)通道多余了。 JTAG 接口電路 JTAG 接口電路 如圖 45 所示。 復(fù)位模塊電路圖 復(fù)位模塊電路圖 如圖 44 所示。 圖 41 K60 核心板圖 整個(gè)芯片所需的電壓為 ，可以由鋰電池或 USB 接口供電，由于芯片的引腳過多，故將芯片放置于 PCB 板中間位置，方便布線與連接。s 。該芯片有 512KB 的 flash 儲(chǔ)存器以及 128KB 的 RAM，共有 144 個(gè)引腳，采用的封裝是 LQFP。機(jī)器人的外觀結(jié)構(gòu)由三類結(jié)構(gòu)件組成。 采用的數(shù)字舵機(jī)有標(biāo)準(zhǔn)的 180 度運(yùn)動(dòng)范圍， PWM 脈寬控制模式， 15 公斤力矩，馬達(dá)內(nèi)部自主反饋保證輸出角度準(zhǔn)確。一個(gè)完整的體操機(jī)器人必須是一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理、自由度分配正確、重心設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)、尺寸大小符合設(shè)計(jì)要求的機(jī)械結(jié)構(gòu) [3]。除此之外還能夠進(jìn)行受力分析，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中部分應(yīng)力過于集中和過大的問題。 根據(jù)第二章 機(jī)器人材料的選擇和舵機(jī)的選擇，開始設(shè)計(jì)機(jī)器人各個(gè)零件的形狀和尺寸。設(shè)計(jì)師使用它能快速地按照其設(shè)計(jì)思想繪制草圖，嘗試運(yùn)用各種特征與不同尺寸，生成模型和制作詳細(xì)的工程圖。 kg在表 23 中列出了該種舵機(jī)的參數(shù)： 表 23 SR403P 舵機(jī)參數(shù) 產(chǎn)品規(guī)格 技術(shù)參數(shù) 尺寸（ mm） 重量 線長 轉(zhuǎn)動(dòng)角度 速度 扭力 速度 扭力 長 寬 高 g oz cm s/60176。它們具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 考慮到各個(gè)材料各方面的性能，該 競技體操 機(jī)器人機(jī)身材料主要是使用的是 5052鋁合金，它強(qiáng)度高，易加工，能夠滿足要求。硬 PVC 不含柔軟劑，所以具有良好的韌性、容易成型、不易變脆以及保存時(shí)間長等特點(diǎn)，它的應(yīng)用開發(fā)很有價(jià)值。PVC 的主要成分是聚氯乙烯。目前常用的塑料主要有 ABS、 PVC、尼龍以及有機(jī)玻璃等。除此之外由于干 第 3 頁 燥的木材不導(dǎo)電的性質(zhì)，可以很好地 避免由于機(jī)身而引起電路的短路或者機(jī)身漏電等。這種合金鋁板的強(qiáng)度高，在加入鎂元素時(shí)能夠增強(qiáng)鋁板的抗腐蝕性和強(qiáng)度并且可塑性好以及良好的焊接性。目前用于制作機(jī)器人的金屬材料主要鋁合金和各種碳鋼 [8]。 2. 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 競技體操 機(jī)器人機(jī)械部分材料 分析 本次參賽的 競技體操 機(jī)器人機(jī)械部分主要有手臂、軀干和雙腿。因此本款機(jī)器人以原有體操機(jī)器人為模板，在保證能完成準(zhǔn)備動(dòng)作、翻滾動(dòng)作、俯臥撐、側(cè)翻動(dòng)作、倒立動(dòng)作、自編動(dòng)作等規(guī)定動(dòng)作的基礎(chǔ)上， 增加 兩臺(tái)類 人機(jī)器人，重新設(shè)計(jì)其整體尺寸并改進(jìn)部分機(jī)械結(jié)構(gòu)件，以適應(yīng)自主設(shè)計(jì)的其他創(chuàng)意動(dòng)作，滿足創(chuàng)新創(chuàng)意及良好的觀賞性的需要。即使目前來說國家在有機(jī)器人有關(guān)的零部件方面有了一些的基礎(chǔ)，卻不管從質(zhì)量、類型，還是效率等方面都與 那些老牌機(jī)器人生產(chǎn)國有著明顯的實(shí)力懸殊，影響了我國機(jī)器人的價(jià)格競爭力。每年，國內(nèi)舉辦很 多相關(guān)競賽來促進(jìn)國內(nèi)高校對體操機(jī)器人的研究和發(fā)展，如 FIRA 和 RoboCup 等。 我國機(jī)器人行業(yè)起步較晚，與那些機(jī)器人發(fā)展大國的差距還是較大的。 在國外，制造業(yè)機(jī)器人取得了輝煌的發(fā)展，在工業(yè)界里得到了普遍應(yīng)用并廣受好評(píng)，因