【正文】 世紀是科技快速發(fā)展的時期，機器人研發(fā)面臨著各種困難。主要參考人類的身體結構對其進行結構設計。每年，國內(nèi)舉辦很 多相關競賽來促進國內(nèi)高校對體操機器人的研究和發(fā)展，如 FIRA 和 RoboCup 等。目前用于制作機器人的金屬材料主要鋁合金和各種碳鋼 [8]。PVC 的主要成分是聚氯乙烯。在表 23 中列出了該種舵機的參數(shù)： 表 23 SR403P 舵機參數(shù) 產(chǎn)品規(guī)格 技術參數(shù) 尺寸（ mm） 重量 線長 轉動角度 速度 扭力 速度 扭力 長 寬 高 g oz cm s/60176。除此之外還能夠進行受力分析，檢驗結構設計中部分應力過于集中和過大的問題。該芯片有 512KB 的 flash 儲存器以及 128KB 的 RAM，共有 144 個引腳，采用的封裝是 LQFP。 JTAG 接口電路 JTAG 接口電路 如圖 45 所示。代碼運行區(qū)，可 第 12 頁 以顯示運行的代碼。最后講述了通過 Jlink 將調(diào)試程序或者運行程序下載到核心板中和如何用上位機設計機器人 體操 以及生成運行代碼和 C代碼，最后將調(diào)試好的程序下載到機器人中完成了機器人的軟件部分的設計。為后期競技體操機器人的硬件和軟件設計奠定基礎，接下來的任務就是控制系統(tǒng)，解決如何使機器人跳出優(yōu)美的競技體操以及控制機器人動作等問題。復位可以讓機器人恢復到初始動作。并且在復位引腳并聯(lián)了 電容，提高了復位信號的穩(wěn)定性。設計的尺寸依據(jù)力學平衡原理，保證能夠充分完成動作。目前 SolidWorks 是一款被廣泛使用的三維造型軟件，可以進行三維動畫模擬，功能十分強大。下表 22 為這三種電機特點的對比： 表 22 不同類型電機特種比較表 電機類型 優(yōu)點 不足 應用范圍 直流電機 市場上廣泛存在，種類多，功率大，力矩大，連接電路簡單 轉速太快，一般需要配有減速裝置，電流比較大，控制復雜（ PWM） ,價格較貴 用于比較大的機器人 第 4 頁 舵機 內(nèi)部有減速齒輪，接口簡單，價格便宜，控制方便，易于裝配，型號多 功率小，速度調(diào)節(jié)范圍較小 常用于小型機器人和步行機器人 步進電機 控制精度高，種類多，適合室內(nèi)機器人速度 功率低，比較難裝配，提價大，負載能力低，自重比較小，控制復雜 用于小型和輕型機器人 通過上表的比較以及該 競技體操 機器人設計要求，舵機完全能夠滿足要求。它還可以在表面進行噴鍍金屬、粘接和焊接等二次加 工?，F(xiàn)在大部分機器人制作的材料是金屬，因為金屬具有良好的硬度、好看的色澤并且不易磨損。近年，國家在制造業(yè)的機器人和機器人機械化生產(chǎn)線以及與機器人相關的工程項目、還有與其附加產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值達到了五億元。它的功能是能夠模仿人類完成一系列動作，包括翻滾、倒立、側翻等。Steering gear。 體操機器人不僅能夠提高我們的動手能力和實踐能力，還能增強我們的 創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實踐能力 ，鍛煉我們的 綜合素質(zhì) ， 讓我們更熱衷于科學技術的研究 。目前體操機器人主要用來供人們娛樂欣賞使用，它在人們的生活扮演著越來越重要的角色。 它是計算機工程、機械電子工程、控制工程、電氣工程和材料工程等多學科相互交匯融合的綜合性技術，它在人類的生產(chǎn)和生活活動中發(fā)揮的巨大的作用，是人類生活中的必需品。與其它品種機器人相比，這種機器人有很多特點。這些比賽帶給每個人的不只是個人、學校的榮譽，更是代表著中國對機器人的喜愛，代表著中國年輕一代對機器人行業(yè)的發(fā)展與期望。因為它們具有足夠的強度和硬度，滿 足大部分機器人的強度要求。它的特性是不易燃燒、具有高強度、不易因溫度而發(fā)生尺寸變化等特點。 kg前期通過 SolidWorks 進行零部件的設計和裝配，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題和不合理之處，及時解決問題，從而縮短了產(chǎn)品的設計周期，降低設計成本，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。它的功能十分強大，能夠提供 10 種低功耗操作模式，提供電源盒時鐘的門控，可以實現(xiàn)最佳的外設活動和恢復時間。 C1318pF12Y2C1418pFR11MGNDGNDGNDR233RTR1GND2OUTPUT3VCC4Y150MHzC15RESETRSTSWPBC16GNDR3 第 9 頁 圖 45 JTAG 模塊 JTAG 是一種國際標準測試協(xié)議，它是下載和調(diào)試接口。將調(diào)試好的運動代碼生成 C 代碼，供后續(xù)的程序運行使用。另外由于該機器人的控制系統(tǒng)是開環(huán)，如果 體操 出現(xiàn)問題不會自我進行調(diào)整，只能重新調(diào)試程序或下載程序。 第 13 頁 6. 結論 首先 主要對競技體操機器人的機械部分材料的分析、舵機的分析、在 SolidWorks 下三維建模，并且對機器人的一個動作進行了運動分析。在線調(diào)試區(qū)中還有速度和延時控制條，分別用來控制舵機旋轉的速度和運行下個動作前的延時。 圖 44 復位模塊 K60 芯片的正常工作狀態(tài)時 RESET 處于高電平，復位時復位 RST 按下， RESET 引腳接地， K60 芯片復位。一類是手臂、身體、腿部結構件，為矩形直條夾持構件；二類是手掌、腳掌結構件，一端連接舵盤，另一端為手部腳部造型；三類是肩部、跨步結構件，為多次彎折的 U 型結構件?？梢韵韧ㄟ^ SolidWorks 進行三維零件設計和三維虛擬裝配。其中直流電機耗能較低，提供的力矩大，常用于閉環(huán)控制系統(tǒng)中；舵機控制精度準確但產(chǎn)生的力矩小，可用于開環(huán)系統(tǒng)；步進電機的控制精度精確，可是功耗較大并且力矩相對于其他種類電機較小，常用于開環(huán)控制系統(tǒng) [9]。 ABS 是五大合成樹脂之一，其用途十分廣泛，它具有很好的抗沖擊性、耐熱性和耐腐蝕性等優(yōu)良特點，并且易于加工、零件尺寸穩(wěn)定、好的表面光澤性等特點。這些部分可以用的材料目前主要有金屬、木材、塑料和復合材料。二十世紀七十年代國家才開始有自己的機器人工業(yè)，七五期間我國政府開始扶植機器人行業(yè)，實現(xiàn)了自己國家的工業(yè)機器人的整套技術的發(fā)展目標，出現(xiàn)了許多類型的機器人，比如：爬坡、噴涂、電焊等。在國內(nèi)的很多機器人大賽中，都可以看見它的身影。s MK60DN512ZVLQ10 chip, in Altium Designer in Winter 09 software, we began to dance robot control circuit design. After the system debugging, through the PC software we control the robot. Using embedded C language, program design and debugging, we eventually make robots independently plete the gymnastics movements. Innovation is not only able to plete this match specified action, but also to plete difficult moves, such as playing volleyball. Keywords： Gymnastics robot。 競技體操機器人 摘要 體操機器人是仿人型機器人里的 一種， 也 是研究仿人型機器人的基礎。 此 次設計的體操機器人主要由機械結構和控制系統(tǒng)組成， 首先機械結構 設計 ，根據(jù)制作材料、舵機型號初步設計出 體操機器人 的機械外形，然后在 SolidWorks 下對機器人進行虛擬三維建模，對存在