基本信息
- 项目名称：
- 双足机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统设计的是一款能实现地震搜救的双足步行机器人，能够像人一样直立行走，且具有避障，定位，寻物，生命体探测等功能。系统采用了机械结构设计技术，多路舵机的控制技术，机器人步态规划技术，很好的解决了机器人行走平衡问题。同时系统还采用了无线视频传输技术，实时的将机器人探测的信息及时传送到控制中心，极大地方便了搜救工作。
- 详细介绍：
- １.设计了一款八自由度的双足机器人，解决了双足步行机器人在行足过程中的平衡问题，能自如的控制机器人的行走。 ２．开发了Cortex-M3 811单片机在机器人控制系统中的应用。 ３.掌握了用PWM波来驱动多路舵机的方法。 ４.实现了Cortex-M3 811单片机与舵机控制器之间的串行通信。 ５.用红外避障模块实现了机器人的避障功能。 本作品采用了Cortex-M3 811单片机作为控制核心，舵机控制器作为副控，通过串口通信产生多路PWM波来驱动舵机运转。步行机器人的研究的难点主要表现在如下两个方面：腿部结构的设计非常复杂，因为要考虑结构的紧凑、轻巧、高的关节力矩、大的关节活动范围、低反冲和摩擦等问题：系统本身存在不稳定性，要有有效而安全的控制方法，不允许跌摔。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的:设计一款能实现地震搜救避障的双足步行机器人 基本思路：机器人在能行走的基础上实现避障，寻物功能，以投入到现实生活中用于地震搜救。 创新点：开发了Cortex-M3 811单片机在机器人控制系统中的应用；解决了机器人的平衡问题 关键技术：本作品采用了Cortex-M3811单片机作为控制核心，舵机控制器作为副控，通过串口通信产生多路PWM波来驱动舵机运转。根据设定实现机器人的平稳行走。
科学性、先进性
- 先进性：步行机器人包括双足、四足、六足和八足机器人等。与其它足式机器人相比，双足机器人具有更高的灵活性和独特的优势。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段。
技术转让方式
- 专利。
作品可展示的形式
- 可进行现场演示和视频观看。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 双足步行机器人的制作具有深远意义。它本身是机器人系统的入门，有很大的改进空间，经过改进，可以制成足球机器人，机器蜘蛛、机器狗等。双足步行机器人不需要专门为其对环境进行大规模改造，可以在人类的生活和工作环境中与人类协同工作。双足机器人越来越广泛的应用于生产生活中，所以它也具有很高的生产价值和商业在极限环境下代替人工作业，如海底勘探，水下资源的开发，地震搜救，核电站内的监视和维护等领域有着广阔而潜在的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 在1968年，美国通用公司的R.Smo- sher试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人，揭开了双足机器人研究的序幕。但该机器人只有踝和髋两个关节，操纵者靠力反馈感觉来保持机器人的平衡。 日本在双足机器人研究领域的地位突出，其研究成果也是最为杰出的。截至2005年3月，世界上共有76个双足机器人的项目正在进行中，其中日本36个。在日本所有的研究机构中，早稻田大学、东京工业大学、本田公司、索尼公司等研究机构成为双足机器人研究的主力。 1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。1986年以来日本本田公司推出了P系列1、2、3型双足机器人，能够在布满家具的房间中来去自如，而且还要能自由上下楼梯。本田公司于2000年l1月20日推出了双脚步行机器人“ASIMO”。并且采用I-WALK技术，可更加自由地步行，I-WALK技术是在过去的双脚步行技术的基础上组合了新的“预测运动控制”功能。它可以实时预测以后的动作，并且据此事先移动重心来改变步调。
