设计目的：随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们对传统的娱乐方式产生了厌倦，对娱乐也有了新的认识和更高的追求。为了满足人们的需求，我们设计了会跳舞的机器人，它不仅可以填补老人们的空虚与无聊，更满足了青年和儿童的好奇心，同时也能激发他们对新科技的认识和再创造。基本思路：通过对人类动作的深入了解，分析人类的动作特性，并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较，从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件，组装完成机器人的造型。分析机器人动作的局限性与优势，设定机器人的舞蹈动作，按动作编写程序，完成作品设计。创新点：该跳舞机器人的结构完全模仿真人，并实现了双腿分立走路，双臂有很强的自由度，可以完成多种高难度动作。机器人的双脚为轮式结构，这样不仅可以实现转身和滑步，更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，从而减少了机器人的倾斜度，实现了类似真人的走路及跳舞模式。
该舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制，进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制，使机器人的动作定位更加准确，动作过程更加优美协调。机器人的双脚为轮式结构，此结构可以很完美地实现转身和滑步。更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。
该跳舞机器人完全实现了智能化运行，可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制，做出各种不同的动作，带给人们另类娱乐。它可以走进各种不同的场合，如：在学校用于科技教育学习；在家庭用于提供丰富的生活享受；用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。随着社会对服务业的需求不断扩大，可以代替人的机器人将会有更广阔的前景
从近几年世界范围内推出的机器人产品来看，机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的的开放化；PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化。舞蹈机器人在日本、韩国、美国、中国等各个国家都先后有不同程度的发展，尤其是在日本已经有突破性的发展。在机器人科技方面，中国还处于萌芽阶段。近几年，先后在科研、军事、工业、农业等各领域都有应用，尤其在工业中的应用最多，范围最广。就中国而言，机器人很少向娱乐行业发展，当我们的舞蹈机器人出现在娱乐舞台上时，必将使娱乐方式更加时代化、多元化，使娱乐内容更加丰富多彩。它不仅能带给人们娱乐享受，还可以将舞蹈动作用数字记录下来，方便了文化的快速传递，从而实现了在数字时代背景下传统文化的传承。
课程设计任务书 （ 2015 级） 目录 摘要------------------------------------------------------4 引言------------------------------------------------------5 任务书-----------------------------------------------------6 第一章 我国机器人技术的发展概况------------------------------------7 第二章机器人的总体设计解剖 1.1资料的收集与阐述-----------------------------------------7 1.2机器人工作原理简介 1.总体设计剖------------------------------------------------8 2.伺服电机的剖析--------------------------------------------9 第三章机器人总体设计综述 ---------------------------------12 1、1设计课题的阐述-----------------------------------------12 1、2单片机的选择-------------------------------------------12 1、3主控板部分简介-----------------------------------------12 第四章机器人的总体设计方案与部分简介 1、1设计方案-----------------------------------------------13 1、2各部分功能及原理简介-----------------------------------13 第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作 1、1机器人的原理图设计-------------------------------------15 1、2电源部分-----------------------------------------------16 1、3稳压电源部分-------------------------------------------16 1、5接口电路部分-------------------------------------------17 1、6单片机最小系统和ISP在线编程---------------------------18 1、9电路板制作---------------------------------------------18 第六章机器人电路板的调试与结论
《机器人制作》项目四 ?舞蹈机器人 ? 说课稿 电力工程系刘远明
舞蹈机器人？ ?由单片机程序控制，能顺序完成一定动作的机器人。 ?舞蹈机器人可只是按照一定程序完成预定的一些动作,结构比较简单,具有机器人的基本结构和要素,是制作其他高水平智能机器人的基础。
在本项目开始前,我们来回忆一下前面几个项目的内容: 在项目一我们设计制作了机器人的车体 项目二我们设计焊装了单片机控制板 项目三我们学习了单片机编译软件KEIL的使用 通过前面的学习和制作,我们了解到了机器人由机械、电路、软件等几部分组成。 机械部分：包括车体、车轮、电动机等部件。 电路部分：包括单片机控制电路、电机驱动电路、（传感电路、）电源电路等。(机械部分和电路部分也可归为硬件部分) 他们组成了机器人的躯体。 软件部分:主要是编写的程序，把对机器人的运动状态按要求编写成指令，写入单片机，再由单片机端口控制机械运动部分完成各种预设的动作。 软件就是机器人的灵魂了。 项目四将帮助我们给机器人注入灵魂，使机器人能够运动起来。。。
项目四声控舞蹈机器人项目引导任务驱动组织教学
项目目标： ?制作一个机器人，能按事先编写的程序完成相关的动作，机器人由声控启动。
?知识与能力目标： ?1、复习单片机编程方法和指令，利用机器人这个平台，学会用单片机对实际对象的智能化控制，真正掌握单片机的应用技术。 ?2、熟悉单片机对机器人控制的基本原理，了解各种接口电路，能正确连接装配机器人。 ?3、复习模拟电子技术相关知识，自行设计一个声控电路，并制作成为一个声控模块备用。 ?4、进一步熟悉KEIL软件的使用方法，正确编写、调试机器人的运行程序。
智能机器人舞蹈比赛 ⑴比赛场地 ①场地 机器人舞蹈比赛场地是10m×5m的平整场地。机器人必须在6m×4m的长方形区域内完成表演，其中6m长是面对裁判席。参赛选手在这个区域的范围之外。这个区域的分界线将用50mm的黑白带标明。地面是无上漆的木质地板。参赛队应在参加比赛前，在同类型的场地上做好练习。地面上缝隙用胶带封好，尽可能地做到光滑。参赛机器人要能适应有3mm起伏的地面。 ②照明 比赛场地使用聚光灯，但参赛队不能期待舞蹈比赛场地的灯光会变暗，聚光灯将直接照在比赛场地上。 提示：各队在设计机器人时，要能适应灯光的各种变化，如在比赛的一个地点到另一个地点的自然照明的变化等。如需要，各队应调试机器人适应比赛场地的照明条件。 ③场地布置 各队要准备自己的场地布置。 ⑵机器人 ①尺寸 机器人不限尺寸。 ②参赛队 A.各队的机器人可以任意编号取名。 B.每个队只能执行一个任务。 ③控制 A.机器人必须是自动控制的。 B.机器人可以让人给它启动，不管用手启动还是遥控启动（参照（6① C.）。 ④服装 鼓励（机器人和表演人员）使用服装。 ⑶竞赛程序 ①时间 A.每个参赛队共有5分钟的比赛时间，注意：这些时间包括准备时间、介绍时间、比赛时间及处理其他突发事件的时间。 B.参赛队比赛的持续时间不超过2分钟，不少于1分钟。 C.如果任何一支参赛队的比赛时间超过（3）①A和（3）①B所限定的时间，无论这支参赛队有任何理由，都要进行处罚，酌情判罚比赛成绩。 ②音乐 A.参赛队必须按照下列格式，以光盘形式（CD-R、CD-RW）提供他们自己的
音源：音频格式或MP3文件。主办方只认可唯一的音源资料（只能是唯一的）。 B.鼓励参赛队提供高品质的音源，音乐的质量将影响比赛成绩的评估。 C.音乐必须在音频资料启动后，经过几秒无声的前奏开始。 D.音频资料必须清晰的标上各队的名称。 ③参赛选手 A.可以和他们的机器人一起进行表演。 B.参赛选手任何情况下不能接触他们的机器人（除了在启动机器人时）。 ④开始 A.工作人员将为其播放音乐。 B.一个参赛选手将启动他们的每个机器人，不管是手动还是遥控。 提示；各队鼓励在音乐开始几秒钟后，启动他们的机器人。这是因为在音频资料启动后，在音乐响起时，让机器人的舞蹈与音乐合拍是有难度的。同样，可能在参赛选手启动机器人时，因为舞蹈场地的结构、现场的音响环境，看不见或听不到工作人员播放的音频资料。因此，各队须准备好适应这些条件。 ⑤重新启动和重复 A.根据工作人员的判断，如各队有必要，可以重新启动程序。 B.根据工作人员的判断，各队可以重新启动他们的程序。 ⑥安全 为了避免如爆炸、烟雾或火焰等危险的情景的发生，比赛内容里不得含有这些危险的内容或情节。在比赛前，各队必须服从和执行比赛须知，描述自己机器人舞蹈程序的内容。裁判员可以要求各队提供机器人舞蹈动作的样本，以便作出判断，根据主裁判员的判断，不符合要求的参赛队，将不能参加比赛。 ⑷裁判 ①所有参赛队的成绩都必须通过参赛队亲自现场表演比赛来进行裁判 A.由5人小组进行裁判，其中的2人将判罚整个过程，这个裁判小组成员有不同的裁判内容。 B.在赛前指定5人裁判小组。 C.裁判员与参赛队没有任何亲密关系。 ②评分标准 A.比赛的判罚分为以下几个类别: a.程序设计（使用循环、跳跃、起伏和程序语言的使用等等）。 b.机器人搭建（能够描述机器人的组成、完整的结构、合适的使用传动装置、流畅可靠的运行、完成趣味性的动作、有效的利用机械与力学完成预期的任务）。 c.有效的使用传感器（能触发不同部分的程序、探测轨迹等，也包括使用传感器以外的其他技术）。 d.舞蹈艺术（机器人的动作要与音乐节奏合拍，动作要随着音乐速度和节奏
舞蹈机器人设计方案 一、比赛场地：待定 二、比赛时间：时间定为3到5分钟 三、机器人技术要求： （1）构造：机器人采用17个舵机，可以做出人形机器人，两只手臂，各3个舵机，分别模仿人的肘关节，肩关节和胳膊横向的旋转。 两条腿各有5个舵机，分别模仿人的胯关节，膝关节（两个舵 机）和脚踝关节。头部有一个舵机，来控制机器人头部的转动。（2）外形：身上的连接件可采用硬质铝合金或者铁片加工连接，建议采用硬质铝合金连接件，这样可以让机器人重量减轻一点。 外表在不影响动作的条件下，可以给它穿上衣服，服装搭配一 定要恰当。 （3）要求：机器人的身高、体重要符合比赛要求，电源线路不能外露，能保证机器人在做动作时不会摔倒。 （4）背景音乐：有4个背景音乐，第一个是准备音乐，机器人能够按照需求站好，准备跳舞。其他3个音乐为机器人的舞蹈音乐。（5）其他：电池和控制芯片需要安放在合理的位置。 四、机器人舞蹈选择： 我们可以做3个机器人，形成一个组合上场比赛。机器人呈竖线排列，面向裁判。首先准备音乐响起，第一个机器人不动，可做一些有趣动作，比如扭胯，伸展胳膊等，后面两个分别向两边分开，走到一定位置停下，走路可以模仿太空步，滑过去的，调整步伐，形成一
个等边三角形，以第一个机器人为中心，这个过程差不多40秒。切换音乐，第一个机器人开始跳舞，后面两个机器人伴舞，这个过程一分钟左右，动作停止，机器人复位为直立状态。第三首音乐响起，然后第一个机器人与第二个机器人互换位置，继续跳舞，持续一分钟左右。最后响起第四首音乐，第二个机器人和第三个机器人互换，开始跳舞，持续一分钟左右结束，向裁判敬礼。 五、造价： 舵机必须选择金属齿轮的舵机，并且能旋转180°，有足够大的扭力，这样才能承受机器人的重量和运动，一般价格在80~500元之间。这样一个机器人造价五千五百元左右。
设计目的：随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们对传统的娱乐方式产生了厌倦，对娱乐也有了新的认识和更高的追求。为了满足人们的需求，我们设计了会跳舞的机器人，它不仅可以填补老人们的空虚与无聊，更满足了青年和儿童的好奇心，同时也能激发他们对新科技的认识和再创造。基本思路：通过对人类动作的深入了解，分析人类的动作特性，并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较，从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件，组装完成机器人的造型。分析机器人动作的局限性与优势，设定机器人的舞蹈动作，按动作编写程序，完成作品设计。创新点：该跳舞机器人的结构完全模仿真人，并实现了双腿分立走路，双臂有很强的自由度，可以完成多种高难度动作。机器人的双脚为轮式结构，这样不仅可以实现转身和滑步，更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，从而减少了机器人的倾斜度，实现了类似真人的走路及跳舞模式。 该舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制，进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制，使机器人的动作定位更加准确，动作过程更加优美协调。机器人的双脚为轮式结构，此结构可以很完美地实现转身和滑步。更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。 该跳舞机器人完全实现了智能化运行，可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制，做出各种不同的动作，带给人们另类娱乐。它可以走进各种不同的场合，如：在学校用于科技教育学习；在家庭用于提供丰富的生活享受；用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。随着社会对服务业的需求不断扩大，可以代替人的机器人将会有更广阔的前景 从近几年世界范围内推出的机器人产品来看，机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的的开放化；PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化。舞蹈机器人在日本、韩国、美国、中国等各个国家都先后有不同程度的发展，尤其是在日本已经有突破性的发展。在机器人科技方面，中国还处于萌芽阶段。近几年，先后在科研、军事、工业、农业等各领域都有应用，尤其在工业中的应用最多，范围最广。就中国而言，机器人很少向娱乐行业发展，当我们的舞蹈机器人出现在娱乐舞台上时，必将使娱乐方式更加时代化、多元化，使娱乐内容更加丰富多彩。它不仅能带给人们娱乐享受，还可以将舞蹈动作用数字记录下来，方便了文化的快速传递，从而实现了在数字时代背景下传统文化的传承。
第 3 课 机器人跳舞 教学目标 1、模仿范例 2，初步尝试 scratch 软件中“从文件夹中选择新角色” 来新增角色。 2、模仿范例 2，初步尝试 scratch 软件中声音的导入和给背景设计音 乐脚本。 3、学习范例 2，能看懂并理解以下（图一和图二）的脚本。 3、模仿范例 2，自己设计一个作品。
图一
图二 和
4、学习范例 2，重点理解 模块的作用。
教学课时： 1 课时 教学过程： 一、创设情景，激发兴趣
老师打开例子，今天我们学习新的例子，请同学们看，机器人在音 乐的伴奏下激情地跳起舞了，你想自己也来设计一个生趣有音乐的作 品吗？下面我们就开始学习吧！b5E2RGbCAP
二、模仿学习，探究发现 1、请同学打开例子，对照例子看，动画故事里有几个角色？如何新增 这些角色？ 2、思考每个角色有几个造型？如何导入不同的造型？ 3、仔细观察每个角色的脚本，与我们上节课学习的脚本用到什么不同 的模块. 4、鼠标点击脚本，看一看显示区中角色是如何变化的，想一想脚本是 怎样在控制角色的，不同颜色的模板起着什么作用，多尝试几次，理 解模块的用法。p1EanqFDPw 5、完成作品后保存提交。 三、学生设计创作，教师巡视指导
在创作中学生遇到的各种设计问题，教师把它展示出来，请同学们 观察并解决，倡导学生之间互相学习。无法解决的老师再给予指导。
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四、欣赏作品，交流学习 请 1 到 2 位学生，说一说设计思想和故事情境。 五、师生共同小结，构建知识 通过今天我们学习的例子，知道如何控制角色的移动；通过给角色 设置特效，使角色变得有活力和生命。我们还知道了一个作品中用同 一个音乐时， 可以用 的模块给背景设计音乐
脚本。同时，尝试了声音是如何导入的。我们用到的以下两个脚本控 制我们的角色。RTCrpUDGiT 坚持下去，日积月累，我相信大家一定会成为 scratch 设计高手。
说说我们的基地 ——记自己在舞蹈机器人基地半智能机器人组的一年 随着新生军训的口号声，一个新的学年又不知不觉地开始了，而自己也已经进入了大四。回想自己已经过去的三年大学时光，如果真的有从头再来的机会的话，我一定会这样做的。我从小热爱计算机，不过在加入基地前我几乎没有认真地学过一项计算机方面的技术，说到底还是自己太浮躁，不踏实，没有充分利用好时间，更重要的是，自己一个人也没有足够的实验条件。 加入基地之后，我结识了许多技术十分出色的朋友。是他们和他们在基地的工作使我认识到了自己与许多人的许多差距，无论是技术上，还是做事上。尤其是看着09级那些干劲十足的学弟们，我真的为自己在一年前的半堕落状态感到惭愧。基地浓厚的学习气氛极大地鞭策了我去继续学习、实践计算机的知识与技术。从之前对硬件与底层软件基本一窍不通，到现在能够明白一整套软件&硬件&机械系统的工作原理，能够通过看电路自己焊飞线来实现想要的功能，知道如何编写程序来操作硬件，懂得了课本上讲得很虚幻的工作原理是怎样真真切切地表现在机器人的电路板和软件上的，我感谢基地给我带来的变化。 如果让我举出我这三年最幸运的事情，那应该是加入了舞蹈机器人基地； 如果让我举出我这三年最遗憾的事情，那一定是没有早一年，甚至早两年加入舞蹈机器人基地。 在这篇文章中，我愿意把我在基地这短短一年的经历与大家分享，同时向大家介绍一下我们基地的半智能机器人项目。希望更多的人能够更多地了解我们这个充满热情，崇尚技术的团队，并加入到我们中间。—————————————————————————————————————————— 我是在去年这个时候加入的舞蹈机器人基地，说起来应该算是基地里资历比较浅的队员了。我接触编程很早，可是我对硬件方面的设计从来都不怎么懂。在加入的第一个学期里，我对基地的满桌子满地的器件那是各种好奇啊，什么模拟舵机、数字舵机、各种芯片、单片机、传感器，还有一堆堆的焊好的与没焊好的PCB电路板。我时常拿起一个器件，问问旁边的同学“这是什么”，而他们总会耐心地给我讲。 记得当时组长给我们演示机器人做动作时，他的笔记本的USB口上插着一个模块，这个模块又通过几根线与机器人上的电路板相连，机器人通过一个直流电源箱供电。他在笔记本上操作一个看起来很专业的机器人调试软件，机器人居然就随着他的指令做动作。我心里的好奇之火一下子熊熊燃烧起来了，心里的感觉一直是：好神奇，好神奇…… 后来又了解到机器人上的电路板是我们基地电路组的同学自己设计并焊接的，而笔记本上的上位机调试软件同样是我们基地软件组的同学自己编写的，电脑与机器人之间的通讯协议也是我们自己定义的，机器人身上的各部分零件也都是基地机械组的同学设计的。 于是当时的我一下子对这帮人充满了佩服和羡慕，佩服的是他们的技术，羡慕是因为不知道自己啥时候才能学懂这些东西。后来通过学习和请教，我逐渐明白了这套系统的工作原
引言 30年前，比尔·盖茨毅然弃学，创立微软，成为个人电脑普及革命的领军人物；30年后的今天，他预言，机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的“导火索”，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。 机器人作为人类２０世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人（如图1）具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过很多次的失败，也感受到了无比的乐趣。
图1.1、舞蹈机器人 1 绪论 机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，经历40余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多用化，昭示着机器人技术灿烂的明天。 1.1国内外机器人技术发展的现状 为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。 从六十年代开始日本政府实施一系列扶植政策，使日本机器人产业迅速发展起来，经过短短的十几年。到80年代中期，已一跃而为“机器人王国”。其机器人的产量和安装的台数在国际上跃居首位。按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法：“日本机器人的发展经过了60年代的摇篮期。70年代的实用期。到80年代进人普及提高期。”并正式把1980年定为产业机器人的普及元年”。开始在各个领域内广泛推广使用机器人。 中国机器人的发展起步较晚，1972年我国开始研制自己的工业机器人。"七五"期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。20世纪90年代，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、装配、喷漆、切割、搬运等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。 1.2 机器人技术的市场应用 机器人融入我们日常生活的步伐有多快？据国际机器人联盟调查，2004年，全球个人机器人约有200万台，到2008年，还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50
舞蹈机器人创意设计及实现研究摘要：舞蹈机器人是一种娱乐类机器人。本文针对其设计结构，以及操控性能的要求，以51系列单片机为处理器，设计和实现了基于舵机达到控制机器人舞蹈动作的效果。 关键词：舞蹈机器人；51单片机；舵机 1设计机器人技术的难点和关键点 通过对参加2007年Robocup的比赛，发现设计机器人的难点和关键技术主要在以下方面：1）控制软件。目前，市场上仅有同时支持16个舵机运转的软件，也就是这款软件的控制通道只有16个，不足以满足这款有两个直流电机与26个舵机的机器人实际需求。由于51单片机的端口有限，所以只能把16通道升级为24通道，创造性的用一根线连接两个舵机，即往两个极位角相差180的舵机上传送同一个信号，最终实现了机器人变形后翅膀和机翼的动作；2）对机器人直流电机的控制。要单独设计电路板，以确保动作的准确性，避免线路之间信号造成的互相干扰；3）机械设计方面。机器人在设计尺寸上有严格的规定，其自身的构造必须要科学设计，要合理分布其自身的重量，以便于达到机器人重心尽可能得到合理调整的目的，同时还要二次加工个别位置的舵机[1]。 2具体实现过程 1）机械设计。以前研发比较成熟的机器人为基础，添加一些类人型舞蹈动作模块，如手指、腕部、腿部、头部等部位的模块。机器人通常使用3种电机，也就是步进电机、直流电机和舵机这三种。通过
对这三种电机进行综合对比，舵机最终被决定用在机器人的各个关节部位，但机器人变形后的轮子，则是用直流电机来驱动。这样机器人电机的安装可以结合自身的结构特点省去麻烦，还能使电池的负载大大减轻。机器人采用SolidWorks2006来构建三维建模平台，在整体建模结束后，所进行的工作模拟仿真一般是通过Solidworks的COOS/Motio模块来实现。当前面临的难题是选择机器人本身材料。大家都很难完美解决机器人自身重量和结构强度的矛盾，综合考虑多方面原因，决定采用铝合金构件来作为机器人的整体结构，把电木板材构件应用于摩擦较剧烈的部位。有机玻璃不仅美观，抗冲击性能还比较稳定，所以把其用于脚掌部位。上述做法，都是为了让机器人具备高强度的同时，还必须控制其重量在规定的范围里。为防止机器人舵机的连接件出现故障，特意采用同轴连接器对舵机实施二次加工改造，提升了舵机的稳定性，后来舵机连接件几乎没有发生过脱落现象。2）控制系统设计。控制电路系统采用Atmel8051单片机，12MHz晶振，RS232通讯部件，I2C总线插座，24路舵机控制器接口。操作软件采用24路舵机控制器，是由我国自主研发，与机器人的连接通过串口实现，拖动数据滑杆即可实时操控机器人[2]。由于端口通讯的实时性较强，所以舵机能够实时对信号做出响应，做出想要的舞蹈动作。可以把各种舞蹈动作制作成相应的数据，并把其存入数据库里，借助Access和MATLAB，数据库可以对其进行数据的编辑和处理，使单个机器人的数据在不同机器人上实现共享，减少后期动作编排的麻烦。可借助软件对动作数据进行后期处理，处理后的数据格式能被单片机
2019年6月大学英语四级阅读200篇第35篇：机器人跳舞The dancers stand motionless at their position and the room grows silent. But as the music starts, they began to move, bending, turning and waving their fans gracefully as they perform. a traditional Japanese dance. Yoshihiro Kuroki watches in silence, occasionally making notes. But as the dance ends, he beams with happiness. The performance has been flawless. There have been many performances of traditional Japanese dances over the centuries, but this one is unique,because it is performed not by human dancers but by robots. And the performance takes place not in a dance studio but in a laboratory of Sony Corp.’s Entertainment Robot Co. in Shinagawa, Japan, where Kuroki isgeneral manager. He is the mastermind behind a series of even more capable humanoid entertainment robots,starting with the Sony Dream Robot, or SDR, in 1997, up to the current QRIO in 2003. These delightful machines are only 58 cm tall, about the size of a newborn infant, weigh about 7 kg, and move with 38 degrees of freedom, each with its own servomotor(辅助马达). QRIO’s predecessor, the SDR4X, announced in 2002, can walk, dance, sing, speak, recognize faces, and understand continuous speech. Each robot has two charge-coupled-device cameras to detect color and position andcan locate a colored ball, move toward it, and
舞蹈机器人设计 【摘要】本文介绍了一款低成本的小型舞蹈机器人的设计。根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸，根据机器人的功能要求确定其自由度配置，选择了合适的材料和驱动元件，实现了一个小型的双足舞蹈机器人。舞蹈机器人是娱乐机器人的一种，集软件和硬件于一身，核心是控制系统。采用基于上下位机的控制结构，通过无线通信方式传输数据和指令。在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等手段，通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法，实现舞蹈动作与音乐协调一致。舞蹈机器人的设计一般要经过创意提案、整体论证、初步设计、组装调试、最终定型等几个大的步骤。其中最重要的当数其中的机械设计环节，它关系到后面机器人的整体性能以及控制系统的设计。 【关键词】舞蹈机器人；A VR单片机；舵机 1.引言 机器人是作为现代高新技术的重要象征和发展结果，已经广泛应用于国民生产的哥哥领域，并正在给人类传统的生产模式带来革命性的变化，影响着人们生活的方方面面。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成[1]。现在，国际上对机器人的概念已经逐步趋近一般，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。” 机器人产业在二十一世界将成为和汽车、电脑并驾齐驱的主干产业。从庞大的工业机器人到微观的纳米机器人，从代表尖端技术的仿人型机器人到孩子们喜爱的宠物机器人，机器人正在日益走进我们的生活，成为人类最亲密的伙伴。机器人技术和产业化在全中国甚至全世界拥有一定得现实基础和广阔的市场前景。本次设计采用Atmega16L单片机作为双足机器人控制单元的核心，具备自主决策和智能判断的能力[2]。使用六个FutabaS3003舵机作为关节驱动和一个微机板作为舵机的驱动控制机器人完成各种动作。该舞蹈机器人双腿关节采用6个FutabaS3003舵机，能够可靠地负载起手臂和身躯。微机板放在背部，用以充当机器人的身躯，手臂安装在微机板两侧；利用舵机调试程序对舞蹈机器人的每个动作进行编排、采样，最后将一个个动作连贯起来编译下载，在团队的共同努力下完成跳舞机器人。 2.机器人总体方案设计 2.1 舞蹈机器人总体分析 要设计和开发一个舞蹈机器人，首先应该对其进行总体分析和设计，确定舞蹈机器人的功能，基本结构和系统配置。舞蹈机器人的设计一般要经过创意提出、整体论证、初步设计、组装调试、最终定型等几个大的步骤。其中最重要的当数
第9课《机器人跳舞》 一、本课说明 在前面几课的学习中，学生已经知道通过“移动”模块可以上机器人前进和后退，可能有些学生在设置“移动”模块的参数时，还发现如果将左右电机的数值设置为不同的值，会导致机器人左转或右转。本课将通过机器人跳“８”舞的案例来介绍机器人的转弯，涉及到“启动电机”模块的使用，及永远循环结构语句的编写。 二、教学目标 1、知识和技能目标 （１）了解“启动电机”模块与“移动”模块的区别； （２）了解永远循环结构语句的含义； ２、过程与方法目标 （１）学会使用“启动电机”模块； （２）编写具有永远循环结构的程序； 3、情感性目标 培养学生分析问题、解决问题的能力，让学生在学习体验成功的乐趣，提高学生相互交流的能力。 三、教学重、难点 1、教学重点 （1）“启动电机”模块的使用； （2）编写具有永远循环结构的程序；
2、教学难点 永远循环结构语句的理解与使用。 四、教学准备 将本课的视频及相关资料分发到学生机上，事先将本课要用的机器人程序编写好，以便示范。 五、教学过程 1、情境导入 演示机器人跳“８”字舞。 教师：机器人在干什么？如果让你控制机器人“不知疲倦”地跳舞，你行吗？并说说你是怎么去做的？ 学生演示，汇报。 教师：没有成功也没关系，现在啊，老师就叫同学们怎样设置。 ２、新授 教师讲解“启动电机”模块的使用、永远循环语句的使用，同时对“８”字舞进行分析。 学生再次去编写控制机器人跳“８”舞的程序。 学生表演机器人跳“８”舞。 布置任务：利用已有的知识，设计一个舞蹈，让机器人来表演。 学生分组活动，教师指导帮助。 学生表演机器人，其他学生和老师一起对其机器人进行评价。 思考练习：影响机器人画圆有哪些因素？并试着完成书中的“试一试”１。
舞蹈机器人设计方案 引言 30年前，比尔·盖茨毅然弃学，创立微软，成为个人电脑普及革命的领军人物；30年后的今天，他预言，机器人即将重复个人电脑崛起的道路。点燃机器人普及的“导火索”，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时代的生活方式。 机器人作为人类２０世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦察机器人、以及负责清扫地板的家用机器人，还有不少参照人、狗、恐龙的样子制造机器人玩具。舞蹈机器人（如图1）具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱。我从前年开始机器人方面的研究，在这过程中尝试过很多次的失败，也感受到了无比的乐趣。
scratch教学设计-第3课--机器人跳舞 第3课机器人跳舞 教学目标 1、模仿范例2，初步尝试scratch 软件中“从文件夹中选择新角色”来新增角色。 2、模仿范例2，初步尝试scratch 软件中声音的导入和给背景设计音乐脚本。 3、学习范例2，能看懂并理解以下（图一和图二）的脚本。 3、模仿范例2，自己设计一个作品。 图一图二 4、学习范例2，重点理解和 模块的作用。 教学课时： 1课时 学生：6年级 教学过程： 一、创设情景，激发兴趣 老师打开例子，今天我们学习新的例子，请同学们看，机器人在音乐的伴奏下激情地跳起舞了，你想自己也来设计一个生趣有音乐的作品吗？下面我们就开始学习吧！
二、模仿学习，探究发现 1、请同学打开例子，对照例子看，动画故事里有几个角色？如何新增这些角色？ 2、思考每个角色有几个造型？如何导入不同的造型？ 3、仔细观察每个角色的脚本，与我们上节课学习的脚本用到什么不同的模块. 4、鼠标点击脚本，看一看显示区中角色是如何变化的，想一想脚本是怎样在控制角色的，不同颜色的模板起着什么作用，多尝试几次，理解模块的用法。 5、完成作品后保存提交。 三、学生设计创作，教师巡视指导 在创作中学生遇到的各种设计问题，教师把它展示出来，请同学们观察并解决，倡导学生之间互相学习。无法解决的老师再给予指导。 四、欣赏作品，交流学习 请1到2位学生，说一说设计思想和故事情境。 五、师生共同小结，构建知识 通过今天我们学习的例子，知道如何控制角色的移动；通过给角色设置特效，使角色变得有活力和生命。我们还知道了一个作品中用同一个音乐时，可以 用的模块给背景设计音乐脚本。同时，尝试了声音是如何导入的。我们用到的以下两个脚本控制我们的角色。 坚持下去，日积月累，我相信大家一定会成为scratch设计高手。
/******************************************************************** ********* * 舞蹈机器人程序 * 作者 :梦想科技*老高 * Email:9902013327@https://www.doczj.com/doc/109745568.html, * 单片机采用AT89S52，晶振频率为：12.00MHz。 /******************************************************************** **********/ #include
华北科技学院《智能机器人》结课论文 关于舞蹈机器人的研究 学院（系）：电子信息工程学院专业班级： 学生学号： 学生姓名： 成绩：
目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 绪论 (5) 2 机器人设计的内容和要求 (5) 2.1智能机器人设计的内容 (5) 2.2智能机器人设计的数据和要求 (5) 3. 舞蹈机器人的设计 (6) 3.1 机械部分 (6) 3.2底盘机构的设计 (6) 3.3弯腰机构的设计 (7) 3.4转身机构的设计 (9) 3.5手臂和头部机构的设计 (10) 参考文献 (12)
摘要 本文研究舞蹈机器人的主要作用和应用，主要作用是供人观赏，为人解忧。 论文主要研究了舞蹈机器人的功能及工作要求，控制对象舞蹈机器人的工作原理、动作过程，和一些简单的舞蹈动作和相应的机构设计。××××××××××××××××××××××××。 研究结果表明：舞蹈机器人具有较好的实际应用性，机器人学已经发展成为一门综合运用机械、电气、计算机、产业和制造业等多种工程学科基础知识和创造能力的举足轻重的学科。并且具有很好的观赏价值。 本文的特色在于：比较详细的解释了舞蹈机器人的设计，以及舞蹈机器人的实用价值。 关键词：舞蹈机器人；应用；观赏；价值
Abstract The main function and Application Research of dancing robot, the main role is for people to watch, as the people who. This paper mainly studies the functions and requirements of dancing robot, working principle, control object dance robot movement process, and some simple dance movements and the corresponding mechanism design. The results show that: the dance robot has practical application of good, robotics has already developed into an integrated use of mechanical, electrical, computer, industrial and manufacturing a variety of engineering disciplines of basic knowledge and ability of the subjects play a decisive role. And has good ornamental value. The characteristic of this paper is: a more detailed explanation of the design of dancing robot, and practical value of dancing robot. Key Words：Dance robot; application; ornamental value;
第3课机器人跳舞 教学目标 1、初步尝试scratch 软件中“从文件夹中选择新角色”来新增角色。 2、初步尝试scratch 软件中声音的导入和给背景设计音乐脚本。 3、能看懂并理解以下（图一和图二）的脚本。 3、自己设计一个作品。 图一 图二 4，重点理解和模块的作用。 教学课时：1课时 学生： 教学过程： 一、创设情景，激发兴趣 老师打开例子，今天我们学习新的例子，请同学们看，机器人在音乐的伴奏下激情地跳起舞了，你想自己也来设计一个生趣有音乐的作品吗？下面我们就开始学习吧！
二、模仿学习，探究发现 1、请同学打开例子，对照例子看，动画故事里有几个角色？如何新增这些角色？ 2、思考每个角色有几个造型？如何导入不同的造型？ 3、仔细观察每个角色的脚本，与我们上节课学习的脚本用到什么不同的模块. 4、鼠标点击脚本，看一看显示区中角色是如何变化的，想一想脚本是怎样在控制角色的，不同颜色的模板起着什么作用，多尝试几次，理解模块的用法。 5、完成作品后保存提交。 三、学生设计创作，教师巡视指导 在创作中学生遇到的各种设计问题，教师把它展示出来，请同学们观察并解决，倡导学生之间互相学习。无法解决的老师再给予指导。 四、欣赏作品，交流学习 请1到2位学生，说一说设计思想和故事情境。 五、师生共同小结，构建知识 通过今天我们学习的例子，知道如何控制角色的移动；通过给角色设置特效，使角色变得有活力和生命。我们还知道了一个作品中用同一个音乐时，可
以用的模块给背景设计音乐脚本。同时，尝试了声音是如何导入的。我们用到的以下两个脚本控制我们的角色。 坚持下去，日积月累，我相信大家一定会成为scratch设计高手。