【正文】 來傳遞上位機到機器人的信號，并經(jīng)過單片機識別把信號通過編碼芯片PT2262編碼后進行無線發(fā)射,無線接收模塊接受后通過解碼芯片PT2272解碼并把控制信號傳輸?shù)絾纹瑱C，識別后控制三個舵機實現(xiàn)機器人的移動和轉(zhuǎn)向。 標準舵機示意圖 舵機的輸出軸轉(zhuǎn)角與輸入信號的脈沖寬度之間的關系綜合各方面考慮，選用的舵機為TOWERPRO，型號為SG90?？刂凭€的輸入是一個寬度可調(diào)的周期性方波脈沖信號，方波脈沖信號的周期為20ms（即頻率為50Hz)。標準的舵機有3條導線，分別是：電源線、地線、控制線。該輸出送入電機驅(qū)動集成電路BAL6686，以驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)。 FUTABAS3003 型舵機的內(nèi)部電路舵機的工作原理是：PWM信號由接收通道進入信號解調(diào)電路BA6688L的12腳進行解調(diào)，獲得一個直流偏置電壓。舵機定位精確、輸出力矩較大、尺寸滿足要求，作為本設計的力驅(qū)動部件十分理想。舵機是一種位置伺服的驅(qū)動器[5]。 機器人組合圖，通過上下兩組腳的相互運動就可以滿足機器人多方位移動的需要：即上下板前后相互交替著地實現(xiàn)前后運動；上下板以三角形中點為軸相互轉(zhuǎn)動交替著地實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運動。機器人在行走過程中，兩組足交替支撐。 其中6分別為轉(zhuǎn)動、豎直、水平驅(qū)動舵機，只要控制這三個舵機就可以控制上板和下板相對上下、前后、水平面轉(zhuǎn)動。本文在此基礎上獨立設計和加工微型機器人的結(jié)構(gòu)：部件A、B組足由特殊的驅(qū)動器接成機器人主體，并且以單片機為核心設計機器人的控制電路，實現(xiàn)了機器人的無限遙控、智能行走[3]。兩組足中的任一組三足可獨立支撐起整個機器人身體，機器人重心始終落在A組或B組三足的三角形區(qū)域內(nèi)，因此在平面爬行中沒有傾覆的危險。上海交通大學測控技術與儀器系的張濤、顏國正等學者在2006年提出一種微型的六足機器人新結(jié)構(gòu)[2]。目前，多足仿生機器人的研究基本上是基于模仿自然界中昆蟲的運動步態(tài)（如螞蟻）來設計的，通常都會選擇周期規(guī)則步態(tài)作為仿生多足機器人的步態(tài)規(guī)劃依據(jù)。軍方亦擁有獨立的大型研究實驗室，然而其大部分研究成果從未公之于眾。在美國，軍事科技研究一般擁有數(shù)億美元的巨資作為后盾。日前，美軍的蜂鳴機器人(MiniDrohne)在巴基斯坦擊斃了一名恐怖分子嫌疑人。相信該機器人可以實現(xiàn)直線運動與轉(zhuǎn)向運動的合理、有效結(jié)合，轉(zhuǎn)向角度、角速度可控，直線行進步距、速度可調(diào)，行動靈活可靠。當然，我們還可以作為教學器械，通過研究昆蟲爬行時各腳的運動情況，用機械形式表達出來，也可以作為仿生玩具及探險、搜救設備，還可以進入細小管道、地洞中勘察。在研究昆蟲運動方式、關節(jié)承力、穩(wěn)定姿態(tài)調(diào)整的過程中，可以運用本機器人對設想的蟲體姿態(tài)、運動過程進行模擬，最大程度地接近真實，將理論和實踐聯(lián)系起來，從而更好地觀察昆蟲運動模式的優(yōu)點，以及探究哪些現(xiàn)象能夠運用到機械設計的實踐中去。此外，足式機器人相比其它機器人具有更多的優(yōu)點：它可以較易地跨過比較大的障礙（如溝、坎等），并且機器人足所具有的大量的自由度可以使機器人的運動更加靈活，對凹凸不平的地形的適應能力更強；足式機器人的立足點是離散的，跟地面的接觸面積較小，因而可以在可達到的地面上選擇最優(yōu)支撐點，即使在表面極度不規(guī)則的情況下，通過嚴格選擇足的支撐點，也能夠行走自如。目 錄1 引言 1 1 22 機械結(jié)構(gòu)與芯片簡介 3 3 5 6 7 8 133 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 16 程序語言及串口通訊 16 人機交互界面 17 基于無線的智能控制 19 無線發(fā)射模塊 19 無線接收模塊 234 結(jié)論 29參考文獻 30致 謝 31新型六足機器人1 引言本文六足機器人是一種基于仿生學原理研制開發(fā)的新型足式機器人。新型機器人比傳統(tǒng)的輪式機器人有更好的移動性，它采用類擬生物的爬行機構(gòu)進行運動,自動化程度高，具有豐富的動力學特性。 因此，足式步行機器人的研究已成為機器人學中一個引人注目的研究領域，由于六足機器人強大的運動能力，可以提供給運動學、仿生學和機械構(gòu)造原理研究有力的工具[1]。這對于以上學科的研究和探索都是十分有意義的。 在研究了昆蟲步態(tài)的基礎上，運用仿生原理，本文借鑒相關資料，使用一種六足機器人機械結(jié)構(gòu)設計的新思路，制作了基于這種設計思路的機器人。近年來為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，已有不少操作機器人廣泛應用于生產(chǎn)過程，尤其是那些人力所限和人所不及的環(huán)境或危險場所，將是機器人進一步發(fā)展的應用領域。在未來，這種昆蟲型機器人有望成為戰(zhàn)場上的主角。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)常為各個大學和自由經(jīng)濟體的科研項目慷慨解囊。盡管如此，目前披露的成果也足以令人驚嘆不已，智能型戰(zhàn)斗機器人、自動汽車、植入電腦芯片的動物等等令人聯(lián)想起扣人心弦的科幻電影——這一切都有可能在未來的高科技戰(zhàn)場上大顯身手。雖然該類多足仿生機器人的腳具有較大的自由度，但是其控制起來較為煩瑣，并且不能精確的定位。 機器人結(jié)構(gòu)示意圖機器人模仿昆蟲爬行的腳的運動方式，將6只足分為兩組，每組3個等邊分布在外接圓半徑為R的正三角形3個頂點上，機器人在行走過程中，兩組足交替支撐。機器人具有獨立的直行和轉(zhuǎn)彎機制，二者可在各自的允許范圍內(nèi)以任意方式結(jié)合，這就使得機器人的爬行十分靈活。2 機械結(jié)構(gòu)與芯片簡介。1—上板2—轉(zhuǎn)動舵機3—豎直移動排齒4—豎直移動舵機和齒輪5—水平移動排齒 6—水平移動舵機和齒輪7—下板8—上板足9—下板足10—水平定位齒輪 機器人機構(gòu)圖機器人6只足分別均分布在兩個等邊三角形的頂點上[4]。兩組足中的任一組三足可獨立支撐起整個機器人身體，機器人重心始終落在A組或B組三足的三角形區(qū)域內(nèi)，因此在平面爬行中沒有傾覆的危險。 機器人水平移動示意圖 機器人轉(zhuǎn)動運動示意圖本文設計的微型六足爬行機器人采用了三個個舵機分別對直線驅(qū)動器、轉(zhuǎn)角驅(qū)動器以及垂直驅(qū)動器來進行精確控制。它接收一定的控制信號,輸出一定的角度,適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。以日本FUTABAS3003型舵機為例, 型舵機的內(nèi)部電路。該直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差由BA6688的3腳輸出。當電機轉(zhuǎn)速一定時，通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器Rw1旋轉(zhuǎn)，直到電壓差為0，利用占空比的變化改變舵機的位置。電源線和地線用于提供舵機內(nèi)部的直流電機和控制線路所需的能源，電壓通常介于4～6 V ，一般取5 V，以便給舵機供電的電源應能提供足夠的功率[6]。當方波的脈沖寬度改變時，舵機轉(zhuǎn)軸的角度發(fā)生改變，角度變化與脈沖寬度的變化成正比。其主要技術參數(shù)如下：外形尺寸：22**27mm重 量：9g參 數(shù)：()堵轉(zhuǎn)扭矩：()使用溫度: 30攝氏度+60攝氏度使用電壓：46V死區(qū)電壓: