【正文】 ，積機(jī)械慣性和電磁慣性。死區(qū)電壓的大小與電磁轉(zhuǎn)距的大小成正比。（2）調(diào)節(jié)特性電機(jī)的調(diào)節(jié)特性指電磁轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的規(guī)律。特性曲線與縱軸的交點(diǎn)即為電磁轉(zhuǎn)矩等于零時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0，即n0＝Ua/Ke可以看出，空載時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速與電樞電壓成正比。 式（）是電樞控制的靜態(tài)特性方程，即穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)方程，由此可得直流電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性。它的勵(lì)磁磁通是恒定的。從結(jié)構(gòu)上比較，兩者的區(qū)別在于電樞鐵心的長(zhǎng)度與直徑之比，伺服電機(jī)較大，而氣隙較小。轉(zhuǎn)子的外沿有槽，槽內(nèi)有電流通過(guò)是，旋轉(zhuǎn)軸便開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)外部接通直流電就能旋轉(zhuǎn)；步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理復(fù)雜些，必須按照一定的通電順序給電機(jī)供電，電機(jī)才能旋轉(zhuǎn)。通常機(jī)器人驅(qū)動(dòng)有電氣，液壓，氣壓三種方式。61單片機(jī)最小系統(tǒng)：SPCE061A的最小系統(tǒng)包括系統(tǒng)鎖相環(huán)PLL、晶振電路和復(fù)位電路，可按照61單片機(jī)的引腳說(shuō)明進(jìn)行連接，這里不再詳述，可參看附錄的61板原理圖。這樣，在給61板5V的工作電壓下，音量可達(dá)到較好效果，并且在運(yùn)放前端加上了1K的精密可調(diào)電阻可調(diào)節(jié)音量的大小。61單片機(jī)能非常容易、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，其16位μ’nSP? ，I/，具備14個(gè)中斷源、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和串行接口設(shè)備，內(nèi)置了2K的SRAM和32K的FLASH，并具有2個(gè)10位DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)輸出通道、7通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道還內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能，并且相對(duì)于其它同類型單片機(jī)相比較，還具有一系列特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：(1) 內(nèi)部集成了D/A和A/D電路，但價(jià)格低廉，耗電量小，運(yùn)算效率高，速度快(2) 對(duì)IO口操作方便，可以對(duì)32個(gè)IO口單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置(3) 利用凌陽(yáng)公司開(kāi)發(fā)的IDE編譯環(huán)境，可使用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，同時(shí)可將C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言相互嵌入編程，并且IDE具有在線仿真和脫機(jī)仿真模式，在仿真時(shí)可對(duì)IO口、中斷系統(tǒng)、各寄存器等數(shù)值方便的監(jiān)視(4) 在語(yǔ)音處理方面有成熟的技術(shù)和強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，凌陽(yáng)公司不但提供有系統(tǒng)的語(yǔ)音開(kāi)發(fā)API，并配套提供了齊全的說(shuō)明資料供開(kāi)發(fā)者使用61單片機(jī)的封裝有PLCC84和LQFP80兩種封裝，其中。 Sv4o=ED （4）級(jí)聯(lián)的應(yīng)用 [IOm\ 即可輸出數(shù)據(jù)的 k|CDqO
說(shuō)明： 從上可分析：（移入數(shù)據(jù)） amp。 EW 第三步：目的：并行輸出數(shù)據(jù)。 /IlhWa。 第一步：目的：將要準(zhǔn)備輸入的位數(shù)據(jù)移入74HC595數(shù)據(jù)輸入端上。 {rv) (5n0 ^ 1。 14腳：。 MsPWa87 LED數(shù)碼管顯示“0”。 注意：只有數(shù)據(jù)鎖存后，3FH才出現(xiàn)在595的Q1Q7上， ,Yi%iG/[ 但輸出必須先將3FH逐位移入 2$:]Tm 1. 并口輸出： 共用P1八個(gè)口，輸出用一條指令MOV P1,3FH即可。iQIZYMa（1）應(yīng)用原理 |\1z 74HC595具有一個(gè)8位串行輸入并行輸出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器。此外，因其輸入電阻?。s10Ω），對(duì)高內(nèi)阻源的噪聲相當(dāng)于被短接。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器光敏三極管接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出，這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換。常見(jiàn)的信號(hào)隔離方法有光電耦合和變壓器隔離等，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用光電耦合方式對(duì)電機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行隔離，以消除模擬信號(hào)對(duì)數(shù)字信號(hào)的干擾。時(shí)鐘電路給單片機(jī)系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)采用12MHz晶振。當(dāng)P0口作為一般的I/O口用時(shí)我們要接上一個(gè)排阻作為上拉電阻。P2作為動(dòng)作電機(jī)的控制端口。按鈕開(kāi)關(guān)在機(jī)器調(diào)試階段可以方便地提供人工輸入。在帶有明暗方格的碼盤兩側(cè)分別安置發(fā)光元件和光敏元件，隨著碼盤旋轉(zhuǎn)，光敏元件接收的光通量與方格的間隔同步變化。若電機(jī)電流大，但編碼器無(wú)輸出，說(shuō)明機(jī)器人撞到對(duì)方而無(wú)退讓，己方機(jī)器人就須要調(diào)整戰(zhàn)術(shù)。它是一種非標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制碼。為了減小聲的影響，在光路中要加入透鏡和談縫裝置。光源的工作溫度范圍要寬。光學(xué)編碼器通常采用照相技術(shù)和光刻技術(shù)制作。這種編碼器由光源、碼盤和光電敏感元件組成。 角度數(shù)字編碼器由敏感元件和碼盤組成。 直流電機(jī)的簡(jiǎn)單雙向控制及繼電器圖電路原理圖如下： 編碼器是一種員簡(jiǎn)單的數(shù)字式位移電感器，它能夠把角位移或線位移經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變換變成效字量。它采用兩個(gè)繼電器作為控制弱電到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的強(qiáng)電之間的轉(zhuǎn)換器。固態(tài)繼電器有壽命長(zhǎng)、可靠性高、靈敏度高、控制功率小、電磁兼容性好、 快速轉(zhuǎn)換、電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn)。有些輸入控制電路還具有與TTL/CMOS兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能。（4）機(jī)器人的材料我們以鋁材為主，4 硬件電路設(shè)計(jì)繼電器是本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)選用D4810型固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。（3）單片機(jī)控制系統(tǒng)采用單機(jī)形式。電機(jī)的選取以方案（1）的普通直流電機(jī)為最佳選擇，其控制比較簡(jiǎn)單，功率相對(duì)機(jī)器人比賽是夠的；而步進(jìn)電機(jī)功率不夠，伺服電機(jī)太貴了；在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的選擇上我認(rèn)為用繼電器構(gòu)成開(kāi)關(guān)控制，因?yàn)閷?duì)電機(jī)的控制要求不一樣所以對(duì)不同的電機(jī)采用不同的控制方法。繼電器就有其自身的優(yōu)勝，他相當(dāng)于短接沒(méi)有壓降，能承受的電流也可以很大,可以把電機(jī)電樞短路，即相當(dāng)于剎車。機(jī)械開(kāi)關(guān)的可靠性就更高了，他簡(jiǎn)單實(shí)用。讓單片機(jī)發(fā)出相宜的控制信號(hào)。使用光電編碼器判斷角位移和行程位移。以確保單片機(jī)正常運(yùn)行，進(jìn)而以保證整個(gè)系統(tǒng)正常工作。（1）方案1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用繼電器構(gòu)成橋式換向電路，繼電器和主控制電路間用光電隔離器。綜上所述，機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為空心矩形截面，由鋁材加工而成。 若比較條件改為空心矩形截面和空心圓截面型材的截面相等，且D0＝a，設(shè)空心圓截面壁厚tD＝，可以計(jì)算出正方形空心截面的壁厚為tF＝。所以選用了密度較小的鋁制作，因?yàn)殇X易于加工，質(zhì)量又輕，不會(huì)增加機(jī)器人的承載負(fù)擔(dān)。機(jī)器人本體是被用來(lái)支承、連接、固定機(jī)器人的各部分，也包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部分。在進(jìn)行機(jī)器人制作時(shí)，特別要確定它自身的大小、輕重等，這就需要選擇合適的材料來(lái)滿足要求。手臂所具有的自由度越多，動(dòng)作時(shí)活動(dòng)的空間就越大，所做的動(dòng)作就越精細(xì)，完成的任務(wù)就越復(fù)雜。 手臂機(jī)構(gòu)手臂機(jī)構(gòu)的是機(jī)器人整體比較重要的環(huán)節(jié)，手臂自由度較多，機(jī)器人的很多動(dòng)作都通過(guò)手臂體現(xiàn)出來(lái)。電機(jī)上腰部 轉(zhuǎn)身機(jī)構(gòu)(2)電機(jī)做轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)身機(jī)構(gòu) 機(jī)器人的腰部機(jī)構(gòu)機(jī)器人的腰部機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人左右轉(zhuǎn)身的動(dòng)作，主要部件包括一個(gè)滾動(dòng)軸承、一個(gè)自行加工的可固定滾動(dòng)軸承內(nèi)部圓的零件，以及必備的其它固定零件。并且考慮在這個(gè)機(jī)構(gòu)上，能夠與手臂機(jī)構(gòu)相固定。但加工比較困難，且不利于固定，造價(jià)也很高。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造及裝配；能在原地旋轉(zhuǎn)以獲得不同的方向。特別是能通過(guò)將輪向正交速度方向?qū)崿F(xiàn)急停。（1）行走式簡(jiǎn)圖如下 行走式，能夠在平地上、凹凸不平的地上步行，能上下臺(tái)階，其粗糙路面性能較好，好的關(guān)節(jié)，穩(wěn)定好的牽引力。傳感器把接收到的外部信息輸入到單片機(jī)，再通過(guò)軟件進(jìn)行控制，從而單片機(jī)發(fā)出命令指揮機(jī)器人動(dòng)作。機(jī)械部分設(shè)計(jì)主要包括底盤設(shè)計(jì)、尺寸選擇、驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)、電機(jī)選擇等；電氣是機(jī)器人最重要的部分，直接影響著機(jī)器人功能的實(shí)現(xiàn)于否。它包括對(duì)各種元器件的功能和接法的了解，以及對(duì)各種元器件的選擇和設(shè)計(jì)方案的選擇。采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。具體任務(wù)：深入了解類人型機(jī)器人的功能及工作要求，查找與課題有關(guān)的文獻(xiàn)資料及參考書目； 學(xué)習(xí)掌握機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)方法，了解控制對(duì)象舞蹈機(jī)器人的工作原理、動(dòng)作過(guò)程，進(jìn)行簡(jiǎn)單舞蹈動(dòng)作及相應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；根據(jù)機(jī)器人構(gòu)成、工作原理、主要特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)，分析比較，加以論證，確定舞蹈機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制最終方案，完成硬件電路設(shè)計(jì)，單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì)； 制作舞蹈機(jī)器人模型，完成各種運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作模擬，調(diào)試成功。通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，可以對(duì)小機(jī)器人進(jìn)行語(yǔ)音控制，通過(guò)發(fā)出語(yǔ)音命令，控制機(jī)器人的。我國(guó)的語(yǔ)音識(shí)別研究起步于五十年代，近年來(lái)發(fā)展很快，其研究水平基本與國(guó)外同步，在漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)上還有自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。 機(jī)器人技術(shù)的前景展望機(jī)器人是人類的得力助手，能友好相處的可靠朋友，將來(lái)我們會(huì)看到人和機(jī)器人會(huì)存在一個(gè)空間里邊，成為一個(gè)互相的助手和朋友。與20世紀(jì)70年代PC行業(yè)的情況相仿，我們不可能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出究竟哪些用途將推動(dòng)這個(gè)新興行業(yè)進(jìn)入臨界狀態(tài)。1986年國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)開(kāi)始實(shí)施，智能機(jī)器人主題跟蹤世界機(jī)器人技術(shù)的前沿，經(jīng)過(guò)幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。”并正式把1980年定為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”。其機(jī)器人的產(chǎn)量和安裝的臺(tái)數(shù)在國(guó)際上躍居首位。在美國(guó)和加拿大，各主要大學(xué)都設(shè)有機(jī)器人研究室，麻省理工學(xué)院側(cè)重于制造過(guò)程機(jī)器人系統(tǒng)的研究，卡耐基—梅隆機(jī)器人研究所側(cè)重于挖掘機(jī)器人系統(tǒng)的研究，而斯坦福大學(xué)則著重于系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。舞蹈機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文 1 緒論機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自20世紀(jì)60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。為了使機(jī)器人能更好的應(yīng)用于工業(yè)，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和大工業(yè)企業(yè)對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)投入了大量的人力財(cái)力。到80年代中期，已一躍而為“機(jī)器人王國(guó)”。到80年代進(jìn)人普及提高期。七五期間，國(guó)家投入資金，對(duì)工業(yè)機(jī)器人及其零部件進(jìn)行攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)器人成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)，研制出了噴涂、點(diǎn)焊、弧焊和搬運(yùn)機(jī)器人。按照韓國(guó)信息通信部的計(jì)劃，到2013年，韓國(guó)每個(gè)家庭都能擁有一臺(tái)機(jī)器人；而日本機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2025年，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“蛋糕”將達(dá)到每年500億美元的規(guī)模(現(xiàn)在僅有50億美元)。2000年已生產(chǎn)各種類型工業(yè)機(jī)器人和系統(tǒng)300臺(tái)套，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的年收益額為47億元，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求量和品種將逐年大幅度增加。 語(yǔ)音識(shí)別處理是語(yǔ)音功能的一個(gè)重要方面，目前計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別處理過(guò)程基本上一致，是一種基于統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的理論。本課題要求設(shè)計(jì)一具有簡(jiǎn)單人體功能的、模擬舞蹈動(dòng)作的類人型機(jī)器人，完成簡(jiǎn)單人體舞蹈的基本動(dòng)作：可以前進(jìn)后退，左右側(cè)行，左右轉(zhuǎn)彎和前后擺動(dòng)手臂，行走頻率為每秒兩步，舉手投足、轉(zhuǎn)圈、頭部動(dòng)作靈活、并具備的語(yǔ)音功能。知識(shí)范圍涉及機(jī)構(gòu)學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、人工智能等。涵蓋行進(jìn)、轉(zhuǎn)圈、舉手投足、頭部等動(dòng)作； 整套動(dòng)作持續(xù)4分鐘左右；機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，重量輕；靈活的多功能機(jī)器手臂：活動(dòng)空間大，可360度旋轉(zhuǎn)。并且把這些元器件焊接在一塊電路板上。根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)，從整體上來(lái)講，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須與機(jī)器人所要完成的功能相適應(yīng)。目前，機(jī)器人技術(shù)已日趨成熟，機(jī)器人感覺(jué)系統(tǒng)可通過(guò)各種各樣相應(yīng)的傳感器技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。 機(jī)械部分 機(jī)械部分包括：底盤機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、彎腰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)身機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、手臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)頭機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、及材料與型材選擇。但缺點(diǎn)是加工制作比較麻煩，履帶一般是需要到市場(chǎng)上購(gòu)買的，且摩擦力很大、能量損耗大（3）前輪偏轉(zhuǎn)后輪驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式簡(jiǎn)圖如下 可以實(shí)現(xiàn)車體任意的定位和定向，可以做到零回轉(zhuǎn)半徑。（4）輪式差速驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)輪萬(wàn)向輪圖 采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，兩個(gè)萬(wàn)向輪，萬(wàn)向輪用于平衡。(1)齒輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下 齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是平穩(wěn)，自鎖性好，精度高。(3)連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖二具體實(shí)現(xiàn)方式如下：先通過(guò)一根軸穿過(guò)鞠躬機(jī)構(gòu)與機(jī)器人上半身的兩只手臂固定，然后電機(jī)通過(guò)一個(gè)搖桿連接到彎腰機(jī)構(gòu)的一個(gè)長(zhǎng)方形槽中，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，帶動(dòng)鞠躬機(jī)構(gòu)做以與手臂固定軸為中心的前后彎腰鞠躬?jiǎng)幼?，所需的零件包括一根軸，一個(gè)帶有與軸相同大小的孔和在孔同一側(cè)的開(kāi)有長(zhǎng)方形槽的鋁條。我們還是采用連桿機(jī)構(gòu)，但具體的設(shè)計(jì)又和前面稍微不同。這種機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是電機(jī)軸受力較大，電機(jī)容易損壞，同時(shí)要求電機(jī)有足夠的轉(zhuǎn)矩。參看做的很好的機(jī)器人的例子，機(jī)器人的手臂是機(jī)器人復(fù)雜程度的重要標(biāo)志之一。 裝配順序：(1) 選擇合適鋼性材料鉆好孔后將左右手兩個(gè)電機(jī)和頭部電機(jī)固定住(2) 將上述做好的機(jī)構(gòu)通過(guò)一塊鋼片鉆孔后用螺釘固定在前后彎腰的機(jī)構(gòu)上(3) 將兩個(gè)傳動(dòng)桿固定到左右兩個(gè)手臂電機(jī)上，在傳動(dòng)桿的另一端固定直徑大小適合的兩根鋼軸作為機(jī)器人的手臂用(4) 將一個(gè)傳動(dòng)桿固定在機(jī)器人的頭部電機(jī)的軸上，作為機(jī)器人可360度轉(zhuǎn)動(dòng)的脖子 材料與型材選擇機(jī)器人制作前，必須選擇用于機(jī)器人本體的主要結(jié)構(gòu)材料。表1 結(jié)構(gòu)材料優(yōu)缺點(diǎn)比較材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)木材易于獲得；價(jià)格較低，使用日常工具易于加工；硬木和層壓板非常強(qiáng)硬而且堅(jiān)固不如塑料或者金屬?gòu)?qiáng)度大；受潮容易變形；在壓力下會(huì)有裂縫和碎裂塑料強(qiáng)度大而且耐用；有多種形式可選；包括板材和擠壓型材；容易獲得遇高溫會(huì)發(fā)生溶化或下陷；某些塑料收到?jīng)_擊可能會(huì)碎裂，有些材料難以獲得；性能較好的塑材比較昂貴金屬?gòu)?qiáng)度非常高；鋁材有各種方便使用的形狀；甚至在高載荷以及高溫下也可以保持全方位的穩(wěn)定性是所有材料中最重的；制作過(guò)程需要電動(dòng)工具以及鋒利的鋸條和鉆頭才能完成；更難于加工；價(jià)格比較高根據(jù)以上分析：選擇機(jī)器人的本體材料，應(yīng)該從機(jī)器人的性能要求出發(fā)，滿足機(jī)器