仿人双足智能机器人策划方案(长沙理工黄煌).doc

  仿人型双足步行智能机器人设计的内容本课题要求设计一具有简单人体功能的、模拟人动作的类人型机器人,完成简单人体基本动作:可以前进后退,左右侧行,左右转弯和前后摆动手臂,行走频率为每秒两步,举手投足、头部动作灵活、并具备的语音功能。通过语音识别技术,可以对小机器人进行语音控制,通过发出语音命令来控制机器人。机器人包括行走机构、机械手、机架、头部、以及电路控制板。知识范围涉及机构学、力学、电子学、自动控制、计算机、人工智能等。:?身高达到1200mm左右。?(),并能实现慢跑()。?手臂关节的速度达到360°/s。?腿关节的速度达到180°/s。?在不同水平地面上具有自动平衡的能力。?带有立体视觉系统,具有识别和抓取物体的能力。?带有语音识别的能力,能辨别人的口语指令。?带有无线通讯的能力,用无线的方法和英特网连接。?新颖的形象,现代、漂亮、可爱、有亲和力。:(仿人双足机器人的研制)1) 能实现平稳行走。前进、后退、左转、右转。2) 能上下台阶。3) 能走一定角度的斜坡。4) 能实现定点控制。第二功能任务(升级完善外加服务功能)1)清洁、保洁。洗碗,吸尘,拖地,倒垃圾,擦玻璃,擦桌子。2)服务。端茶、送水、开关电器。整理东西,找东西。3)人机对话。做园丁,哄baby。4) 娱乐、缓解无聊。捶背,挠痒痒,打麻将。:1、明确机器人的功能,准备相应的材料。明确仿人型机器人的功能及工作要求,查找与课题有关的文献资料及参考书目。2、设计机器人的动作。学****掌握机构创新设计的基本知识和设计方法,了解控制对象仿人型双足步行机器人的工作原理、动作过程,进行简单动作及相应机构设计。3、确定机器人控制方案。根据机器人构成、工作原理、主要特点和技术指标,分析比较,加以论证,确定机器人运动控制最终方案,完成硬件电路设计,单片机控制程序设计;4、制作仿人型双足步行机器人模型,进行调试。完成各种运动、动作的模拟,并调试成功。5、完成论文总结工作。前期学****和准备工作:(1)运动分析、坐标分析、静力分析、运动学分析1计算出每个动作的受力情况,每个电机需要提供多大的扭矩。2每个关节点力的承受情况,金属支架受多大的力,能承受最大的力的大小。决定选何种材料。3每个动作的坐标定位。坐标在空间(三维)中如何定位,如何用计算机表示,如何仿真?(2)三维结构图效果使用SolidWorks或者ProE等专业三维绘图软件画出三维装配图。很直观的给出三维结构效果,为后来ADAMS运动学仿真奠定基础。(3)电气控制1决定选择何种芯片为终端控制芯片,以及控制电路和控制板的设计。初步决定选用INTEL凌动系列芯片作为主控芯片。2选择何种驱动方式。初步选用电气驱动。(4)选定ROS(机器人)控制系统为操作系统。明白其