工业机器人培训手册
姓名学校手机信箱
培训安全注意事项！！！！！
1．在电源断开的情况下，接线；
2．确认设备的电源类型，按照要求连接电源；
3．接线端子要压实、接牢；
4．不能用湿手触摸电气设备；
5．变频器一定要在盖上端子盖以后才能接通输入电源；
6．设备中有些电器设备通电后发热，请注意防止烫伤；
7．在机器人操作运行中或者等待中，决不可进入机器人的运动范围。
8．在开机或启动机器人前，永远记住要确认各项安全条件、清除一切机器人运动范围内的阻挡物。同时记住永远不要试图做危险动作，例如用你的身体或工具去阻挡机器人的运动。记住，要使机器人立即停下来，请按紧急停止按钮。
9．培训过程中应按照指导教师的要求完成培训任务，不要私自更改设备中的接线，特别是涉及交流电部分；
10．实训中的工具、导线等，要收拾整齐。特别是在装置通电、通气状态下，保持装置上无杂物。
特别提示：在紧急状态，按急停开关可以切断装置中的所有电源。
以上安全要求，您已经知晓，请签字：
本项目培训说明：采用项目学习的方法，将项目按照学习过程分解成若干个小任务。
培训更多是结合实操考核，探讨如何在培训中将培训取证要求的知识点和能力点融于培训过程中；探讨如何将项目分解成不同任务，是教学活动能够顺利进行；探讨如何在培训中将职业素质养成，融于培训过程中。由于是展示项目学习的过程，同时是知识与能力的综合应用，所以，不求知识的系统性，只是起到引入作用。另外，由于时间关系，也无法完成整个项目。
任务一、工业机器人的认识
任务：按照已经连接好的设备，通电、通气演示。根据系统运行情况，总结该设备完成的主要功能（小组讨论）。
任务二、机器人、CNC&FMS实训系统分析
系统依据FMS生产制造过程进行设计，按照生产加工的不同阶段，本系统分为毛坯供给→ CNC加工→FMS装配等多个工序，各工序动作由机器人配合完成。系统采用S7-300、S7-200 PLC、机器人、CNC组成，由Profibus-DP总线通讯。PLC单元通过(CNC、机器人的外部I/O口)进行数据交流。
任务：结合背景知识，分析本系统中所使用的主要设备及类型。
本系统中
系统总线分布示意图
系统根据实际情况配有不同载荷的机器人分别为：
在机器人典型应用中，本套系统涉及到：
工业机器人按程序输入方式区分有：
【背景知识】
工业机器人从简单意义上说就是一种代替人类工作的机器。工业机器人由机械臂（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能等多学科而形成的高新技术的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器高速、高精确度、高效率、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它把人类从复杂、繁重、疲劳、恶劣的工作环境中解脱出来，是人类的好伙伴，是工业制造领域重要的生产和服务性设备，是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备，也是一个企业现代化水平的重要标志。通过工业机器人实训设备让学生掌握机器人不同场合的应用及编程、示教、操作、维护和与其它外部设备通讯等技能，帮助学生整体全面的认识机器人的功能。
任务三：机器人操作使用
任务3.1认识机器人控制柜
任务：简述机器人的开启流程
【背景知识】
控制器前部装有控制电源开关、外部存储装置、操作面板等。用电缆将其连接到位于控制器前部的连接器上来使用示教器。不用时请将示教器放置在控制箱体悬挂处。
控制器上的开关
以下描述的是操作面板和控制器上装备的各种开关。开关和它们相对应的功能在下面
进行再现运转。
注释** 再现运转开时的模式。
注释*** 机器人自动工作和连续执行记忆的程序的状态。
任务3.2 利用示教器控制机器人
任务：利用示教器上的按钮手动操作机器人六轴
按照背景知识提示，完成以上操作。
【背景知识】
示教器的外观
示教器上提供了手动操作机器人和编辑数据所必须的硬件
按钮和开关。示教器上的液晶屏可以显示各种各样的数据。图2.5 是示教器上硬件按钮的布置图。
示教器上的开关和硬件按键的功能
示教器上每个开关和硬件按键的功能如下表所示。
手动操作机器人的标准方法，也叫做Jogging(点动)。
机器人通常装备六根轴，如图5.1 所示。这些轴分别称为JT1 到JT6，但有时也用以前
的习惯称呼。
JT1 ?R 轴, JT2 ?O 轴, JT3 ? D 轴, JT4 ?S 轴, JT5 ?B 轴, JT6 ?T 轴
任务3.3 机器人与控制柜、示教器的连接
任务：按照背景知识的要求，观察机器人与控制柜、示教器的连接方式。
背景知识
控制柜与机器人本体连接
控制柜侧机器人侧
任务四 AS 语言编程
任务：在计算机上编写一段AS 语言程序，用来控制机器人做出一套对工件进行抓取的动作。程序的结构要完整，但对移动位置没有精度要求。
如果时间允许，可以将程序传至机器人内存中，并在线进行程序调试。
简述编程思路或画出流程图
填写AS语言程序
【背景知识】
1 带有注释的机器人程序，通过这段程序学习几个常用的指令。
LAPPRO #najian,200 （以直线插补动作移动机器人，在工具坐标系Z方向上，到达离“#najian”
200mm处）
.PROGRAM main( )
1SPEED 50 “程序标号1，将下一条运动的速度指定为50%
HOME “返回原点
RESET “复位外部I/O信号
WAIT SIG(1001) “等待外部输入信号1001，然后执行下一条命令
SPEED 100 ALWAYS “将机器人运动速度设置成100%；并一直保持到下一
“SPEED命令出现
ACCURACY 100 ALWAYS “将机器人运动精度设置成100mm；并一直保持到下一
“ACCURACY命令出现
10 HOME 2 “程序标号10，回机器人第2原点(工作原点)
RESET
IF SIG(1002) GOTO 20 “如果外部信号1002有效跳转到“20”标签程序步骤处
IF SIG(1004) GOTO 1 “如果外部信号1004有效跳转到“1”标签程序步骤处GOTO 10
20IF SIG(-10) THEN “IF__THEN__END语句
OPENI “打开机器人夹爪
JMOVE #no1 “以关节插补动作移动机器人，到达“#NO1”SPEED 20 ALWAYS
ACCURACY 1 ALWAYS
DRAW ,,-50 “BASE坐标系，Z轴-50mm
BREAK “暂停下面程序，直到当前机器人运动完成后再继续CLOSEI “闭合机器人夹爪
DELAY 2 “停止机器人动作2秒
DRAW ,,50 “BASE坐标系，Z轴50mm
SPEED 100 ALWAYS
ACCURACY 100 ALWAYS
DRAW ,-400
DRIVE 1,70 “关节坐标系，X轴旋转70度
BREAK
DELAY 1
SPEED 50
JMOVE #no6
SPEED 10
LMOVE #no3
BREAK
OPENI
DELAY 2
DRAW ,,50
SPEED 50
JMOVE #no2
SIGNAL 6 “打开外部输出信号6
WAIT SIG(1003)
SIGNAL -6 “关闭外部输出信号6
SPEED 50
JMOVE #no7
SPEED 10
LMOVE #no4 “以直线插补动作移动机器人，到达“#NO4”BREAK
CLOSEI
DELAY 2
SPEED 50
DRAW ,,50
JMOVE #no2
SPEED 100 ALWAYS
ACCURACY 100 ALWAYS
DRIVE 1,-70
JMOVE #no1
SPEED 20
ACCURACY 1
DRAW ,,-50
DELAY 1
OPENI
DELAY 1
JAPPRO #no1,200 “在工具坐标系Z方向上，以关节插补动作移动到达离“#NO1”200mm处SIGNAL 7
GOTO 10
.END
2 定义位姿变量
那些描述位姿信息的变量被称为位姿变量。位姿变量仅在有赋值时才被定义。它会保持未定义状态直到被赋予数值，如果执行了含未定义变量的程序，会报出错。
位姿变量在以下的情况中是很有用的。
1. 相同的位姿数据被重复利用而没有必要每次示教其位姿。
2. 一个已定义的位姿变量可在不同的程序中使用。
3. 一个已定义位姿变量可以被用来或被改变来定义一个不同的位姿。
4. 计算值可被用作为位姿信息，以取代使用示教器对机器人进行耗时的示教工作。
5. 位姿变量可以自由命名，使程序变得更易读。
位姿变量可按如下定义：
2.1 用监控指令定义
1. HERE(意思为“这里”)指令把机器人的当前位姿数据存储在指定名称下。
例1 使用关节位移值
变量名以#开头，以区别于变换值。紧跟在指令后面，显示当前位姿的关节位移值：> HERE #pose ?
JT1 JT2 JT3 JT4 JT5 JT6
xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx
变化吗? (放弃请按RETURN 键) ?
>
例2 使用变换值
紧跟在指令后面，显示当前位姿的变换值：
>HERE pose ?
X[mm] Y[mm] Z[mm] O[deg] A[deg] T[deg]
xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx
变化吗? (放弃请按RETURN 键) ?
>
2. POINT(意思为“点”)指令是用另一个已定义的位姿变量来定义一个位姿，或通过终端
输入数值来定义它。
例1 使用关节位移值
(1) 定义一个新的、未定义过的变量
>POINT #pose ?
JT1 JT2 JT3 JT4 JT5 JT6
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
变化吗? (放弃请按RETURN 键) ?
>
输入新值，各值之间以逗号为分隔：
xxx, xxx, xxx, xxx, xxx, xxx
(2) 改变一个已定义变量的值
>POINT #pose ?
JT1 JT2 JT3 JT4 JT5 JT6
10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 40.000
变化吗? (放弃请按RETURN 键) ?
输入要改变的值：
30, , , ,20, ;将JT1 和JT5 的值改变为30 和20
(3) 替换一个已定义变量的值
>POINT pose_1=pose_2 ?
JT1 JT2 JT3 JT4 JT5 JT6
A B B机器人培训教材-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
系统安全 机器人系统复杂而且危险性大，以下的安全守则必须遵守。 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关（E-Stop）不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。 搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(Enable Device)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。
第一章综述 一、S4C系统介绍： 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号： IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人， 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号，机器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。 IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400：承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围 焊接。 二、机器人组成：
6400R工业机器人机械培训资料 第一章机器人的总体介绍 ABB IRB6400r机器人是由瑞典生产的一种6轴联动的工业机器人，采用的操作系统是Bse Ware Os。可以执行先编好的使用程序用于控制机器人的各种动作。同时可以和外部设备进行数据交换，可以实现对外部设备 的控制。机器人表面经过特殊处理，轴承和减速箱都经过良好的密封，可以保证机器人在恶劣的环境中正常的 工作。该机器人广泛使用于弧焊、点焊、搬运以及涂胶等领域。随机器人一起有三本资料分别是 《用户手册》：介绍机器人的使用及操作。 《编程手册》：程序语句的说明 《产品手册》：介绍机器人安装、维护保养以及故障排除。 1.1机器人的组成： 机器人由本体和控制电柜组成 Axis Motor axis 4 Motor mis 锣-arm -Motor ABB Robotics Products AB S-721 68 as：eT5 Sweden k*ade m Sweden Type：I尺日?4C0R M&9 Robot ver&Ofl：IRS 54CJ0W2Q50 Man. order |||||||||||||xxxxxx H OHL load See instructons No: IIIIIIIIIIIIIIIIIIHIIII&4-XXXXX □ ate of r virufactL『ng:19&9-XX*XX Net weight 2,5.120 z 3060 kg23S-150 : 2240 kg 2.5-150: 2060 kg2^-200 2390 kg 2^200 ： 3230 kg 3 0-100 2250 kg ABB Robotics Products AB S-721 開/asteras Sweden Made- in Sweder T/D& 1 尺弓 尺如version IR3 640DR/2.5- 'SO 帰tage： 3 x 4K V Frequency： 50-6C Hz Power:7.2 k'7A Man.沁r: |||||||||||||XXXXXX Re No：RXXXXXXXXXX Serial. No ||||||||||||||||||||||64-XXXXX Date cf manufacturing1&9&-XX-XX weight:240 kg
机器人弧焊系统应用培训教材ABB 工业自动化工程有限公司
目录第一部分ArcWare 编程及调试程序结构弧焊指 令定义弧焊参数 编写弧焊指令修 改弧焊参数 简单的焊接指令示例 第二部分重要的手动功能Process blocking 禁止焊接功能Manual wirefeed 手动送丝 Maunal gas on/off 手动吹保护气
第一部分ArcWare 编程及调试 程序结构 当一个工件上分布有几条焊缝时，焊接顺序将直接影响焊接质量，此外，焊缝的焊接参数往往也各不相同，因此在逻辑上，将每条焊缝的焊接过程分别封装为独立的子程序，在路径规划子程序的支持下，可按工艺施工情况在主程序中以任何次序调用。 如果要更换或增添夹具，同样可编写独立的子程序，分配独立的焊接参数，单独进行工艺实验，最后通过修改人机接口，路径规划子程序，主程序及其他辅助程序（如：辅助焊点子程序），使得新编的子程序能集成到原有的程序中。 综上所述，每条焊缝的焊接过程由相应的子程序完成，并与其他辅助程序在主程序的协调下，实现焊接系统的各项功能。要增减焊缝，只需增减焊接子程序并相应修改辅助程序。 弧焊指令 弧焊指令的基本功能与普通Move 指令一样，要实现运动及定位，但另外还包括三个参数：seam，weld，weave。 各参数详解如下： ArcL（ArcC）：焊接指令关键字，类似于MoveL（MoveC）。
\On ：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之前，依照seam 参数中的定义，预先启动保护气体，同时将焊接参数进行数模转换，送往 焊机。 （\Off）：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之时，依照seam 参数中的定义，结束焊接过程。 Seam1：Seamdata，弧焊参数的一种，定义了起弧和收弧时的焊接参数，通常有Purge_time，定义了保护气管路的预充气时间。Preflow_time，定义了 保护气的预吹气时间。Bback_time，定义了收弧时焊丝的回烧量。 Postflow_time，定义了收弧时为防止焊缝氧化保护气体的吹气时间。 Weld1：Welddata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的焊接参数。通常有 Weld_speed，定义了焊缝的焊接速度，单位是mm/s。Weld_voltage， 定义了焊缝的焊接电压，单位是Volt。Weld_wirefeed，定义了焊接 时送丝系统的送丝速度，单位是m/min。 Weave1：Weavedata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的摆焊参数。通常有 Weave_shape，定义了摆动类型。 0，无摆动。 1，平面锯齿型摆动。 2，空间V 字型摆动。 3，空间三角形型摆动。Weave_type，定义了机器人实现摆动的方式。 0，机器人所有的轴均参与摆动。 1，仅手腕参与摆动。Weave_length，定义了摆动一个周期的长度。Weave_width，定义了摆动一个周期的宽度。Weave_height， 定义了空间摆动一个周期的高度。 P1：目标点的位置，同普通的Move 指令。 v100：单步（FWD）运行时，TCP 的速度。在焊接过程中为Weld_speed 所取代。
基于单片机控制的双足行走机器人设计 摘要：21世纪机器人发展日新月异，从传统的履带式机器人到如今的双足行走机器人，机器人的应用范围越来越广。本系统以单片机（STC89c52）为系统的中央控制器，以单片机（STC12c5410ad）为舵机控制模块。将中央控制器与舵机控制器，舵机，各类传感设备及受控部件等有机结合，构成整个双足行走机器人，达到行走、做动作的目的。单片机中央控制器与舵机控制器以串口通信方式实现。系统的硬件设计中，对主要硬件舵机控制器和STC89C52单片机及其外围电路进行了详细的讲述。硬件包括舵机控制器，STC12C5410AD 单片机，按键，各种传感器和数据采集与处理单元。软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口通讯的接收和发送程序。论文的最后部分以双足行走机器人为基础，结合传感器，外围控制设备组成控制系统，并给出了此系统应用领域的一些探讨和研究。 关键词：单片机；舵机控制； STC12C5410AD
Bipedal robot design based on MCU Abstract：In the 21st century robot development changes with each passing day, from the traditional crawler robot to now bipedal robot, the robot's application scope is more and more widely.This system by single chip microcomputer (STC89c52) as the central controller in the system, STC12c5410ad MCU as the steering gear control module. The central controller and the servo controller, Steering gear, all kinds of sensing and control components such as organic combination, make up the whole bipedal robot, the purpose of to walk, do the action.Single chip microcomputer central controller and the servo controller to realize serial communication way.System hardware design, the main hardware servo controller and STC89C52 single-chip microcomputer and peripheral circuit in detail. Hardware including servo controller, STC12C5410AD micro controller, buttons, all kinds of sensor and data acquisition and processing unit. Software includes MCU initialization, the main program, and interrupts program signal collection, through a serial port communication to send and receive procedures. The last part of the paper on the basis of bipedal robot, combined with the sensor, the peripheral control device of control system, this system is also given some discussions and research in the field of application. Keywords：MCU; Servo Control; STC12C5410AD
关于双足机器人的设计与研究 引言 机器人是一门综合性很强的学科，有着极其广泛的研究和应用领域。机器人技术是综合计算机技术、信息融合技术、机构学、传感技术、仿生科学以及人工智能等多学科而形成的高新技术，它不仅涉及到线性、非线性、基于多种传感器信息控制以及实时控制技术，而且还包括复杂机电系统的建模、数字仿真技术及混合系统的控制研究等方面的技术。 仿人形机器人是机器人技术中的一个重要研究课题，而双足机器人是仿人形机器人研究的前奏。步行技术是人与大多数动物所具有的移动方式，是一种高度自动化的运动，双足步行系统具有非常复杂的动力学特性，具有很强的环境适应性。相对轮式、履带式机器人，它具有无可比拟的优越性，可进入狭窄的作业空间，也可跨越障碍、上下台阶、斜坡及在不平整的地面上工作，以及护理老人、康复医学和一般家庭的家政服务。另一方面，由于双足机器人具有多关节、多驱动器和多传感器的特点，而且一般都具有冗余的自由度，这些特点对其控制问题带来很大难度，为各种控制和优化方法提供理想的实验平台，使其成为一个令人瞩目的研究方向，因此对双足步行机器人行走规划机器控制的研究不仅具有很高的学术价值，而且具有一定的现实意义。 以小型双足机器人的设计为重点，介绍一款小型双足机器人的设计，包括自由度配置，动力源核材料选择，并针对所设计的机器人进行静态步行规划。 1 小型双足机器人本体设计作为一种双足机器人研究平台，要求所设计的机器人能够满足研究者对双足机器人的基本要求，即机器人具备稳定行走的能力，为研究双足机器人的行走方法步态规划提供平台。图1为所设计的双足机器人的平面图。机器人共有18个自由度，头部的前方和左右两侧都装有超声波传感器，用来检测障碍物，头顶装有声敏传感器，用来检测声音。 1．1 机器人自由度配置
第2章机器人位置运动学 2.1 引言 本章将研究机器人正逆运动学。当已知所有的关节变量时，可用正运动学来确定机器人末端手的位姿。如果要使机器人末端手放在特定的点上并且具有特定的姿态，可用逆运动学来计算出每一关节变量的值。首先利用矩阵建立物体、位置、姿态以及运动的表示方法，然后研究直角坐标型、圆柱坐标型以及球坐标型等不同构型机器人的正逆运动学，最后利用Denavit-Hartenberg(D-H)表示法来推导机器人所有可能构型的正逆运动学方程。 实际上，机器手型的机器人没有末端执行器，多数情况下，机器人上附有一个抓持器。根据实际应用，用户可为机器人附加不同的末端执行器。显然，末端执行器的大小和长度决定了机器人的末端位置，即如果末端执行器的长短不同，那么机器人的末端位置也不同。在这一章中，假设机器人的末端是一个平板面，如有必要可在其上附加末端执行器，以后便称该平板面为机器人的“手”或“端面”。如有必要，还可以将末端执行器的长度加到机器人的末端来确定末端执行器的位姿。 2.2 机器人机构 机器手型的机器人具有多个自由度（DOF），并有三维开环链式机构。 在具有单自由度的系统中，当变量设定为特定值时，机器人机构就完全确定了，所有其他变量也就随之而定。如图2.1所示的四杆机构，当曲柄转角设定为120°时，则连杆与摇杆的角度也就确定了。然而在一个多自由度机构中，必须独立设定所有的输入变量才能知道其余的参数。机器人就是这样的多自由度机构，必须知道每一关节变量才能知道机器人的手处在什么位置。
图2.1 具有单自由度闭环的四杆机构 如果机器人要在空间运动，那么机器人就需要具有三维的结构。虽然也可能有二维多自由度的机器人，但它们并不常见。 机器人是开环机构，它与闭环机构不同（例如四杆机构），即使设定所有的关节变量，也不能确保机器人的手准确地处于给定的位置。这是因为如果关节或连杆有丝毫的偏差，该关节之后的所有关节的位置都会改变且没有反馈。例如，在图2.2所示的四杆机构中，如果连杆AB 偏移，它将影响2O B 杆。而在开环系统中（例如机器人），由于没有反馈，之后的所有构件都会发生偏移。于是，在开环系统中，必须不断测量所有关节和连杆的参数，或者监控系统的末端，以便知道机器的运动位置。通过比较如下的两个连杆机构的向量方程，可以表示出这种差别，该向量方程表示了不同连杆之间的关系。 1122O A AB OO O B +=+ （2.1） 11O A AB BC OC ++= （2.2） 可见，如果连杆AB 偏移，连杆2O B 也会相应地移动，式（2.1）的两边随连杆的变化而 改变。而另一方面，如果机器人的连杆AB 偏移，所有的后续连杆也会移动，除非1O C 有其他方法测量，否则这种变化是未知的。 为了弥补开环机器人的这一缺陷，机器人手的位置可由类似摄像机的装置来进行不断测 量，于是机器人需借助外部手段（比如辅助手臂或激光束）来构成闭环系统。或者按照常规做法，也可通过增加机器人连杆和关节强度来减少偏移，采用这种方法将导致机器人重量重、
双足竞步机器人 技术总结报告
编制单位：侏罗纪工作室作者：侯兆栋 版本：V0.1 发布日期：2010-8-20 审核人： 批准人：
?引言 2010年中国机器人大赛已经结束，回顾整个比赛及赛前调试过程，我们遇到了很多问题，下面就将我们遇到的问题做一分析和总结，并提出改进方案，对我们以后的工作有所帮助。 ?遇到的问题及原因分析 ?机器人稳定性不好 机器人在走路的过程中不稳，比较晃。造成此问题的原因有两个： 1.机器人高度过高。 由于我们用成型的U型套件，套件高度是固定的，我们必须将腿做成一定的高度才能保证腰翻下去不压脚；下面两个套件决定了腰的高度，所以总体下来我们的机器人高度比较高，导致机器人重心比较高，平衡性不好，造成不稳定。 2.步态设计不合理。 在动作上需要6个舵机同时配合，要做到很协调，还是很有难度的，某个舵机的角度，速度都会对整个机器人的行走造成影响，这也是造成机器人走路不稳定的原因。 ?舵机控制问题 舵机控制原理
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。 电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源．电压通常介于4～6V，一般取5V。注意，给舵机供电电源应能提供足够的功率。 控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。
双足机器人技术设计 摘要：双足机器人的机构是所有部件的载体，也是设计双足机器人最基本的和首要的工作。本文根据项目规划和控制任务要求，按照从总体到部分、由主到次的原则，设计了一种适合仿人双足机器人控制的机构。文章首先从机构的设计目标出发，制定了总体设计方案，再根据总体方案进行了关键器件的选型，最后完成了各部分机构的详细设计工作。最终的机构在外型上具有仿人的效果，在功能上完全满足电气各部件机载化的安装要求。 关键词：载体；设计方案；控制 1 引言 双足机器人机构设计是机器人研制开发的首要问题。我们根据项目整体机构高度、重量、总自由度数、自由度的布局、以及整体机构最终要达到的步幅和步速的要求，首先确定了双足机器人机构的整体设计方案，其次根据研制进度的需要，按重要程度由高至低分步地进行了机构的设计、加工、装配和调试，直到满足设计要求。 2 机构总体设计方案 针对项目根据实际拟订目标，结合我们所学知识，从仿人外形和仿人运动功能实现，首先确定了双足双足机器人自由度。 双足机器人的机构是所有部件的载体，也是设计两足双足机器人最基本的和首要的工作。它必须能够实现机器人的前后左右以及爬斜坡和上楼梯等的基本功能，因此自由度的配置必须合理。首先分析双足机器人的运动过程(前向)和行走步骤:重心右移(先右腿支撑)、左腿抬起、左腿放下、重心移到双腿中间、重心左移、右腿抬起、右腿放下、重心移到双腿间，共分8个阶段。从机器人步行过程可以看出:机器人向前迈步时，髋关节与踝关节必须各自配置有一个俯仰自由度以配合实现支撑腿和上躯体的移动；要实现重心转移，髋关节和踝关节的偏转自由度是必不可少的;机器人要达到目标位置，有时必须进行转弯，所以需要有髋关节上的转体自由度。另外膝关节处配置一个俯仰自由度能够调整摆动腿的着地高度，使上下台阶成为可能，还能实现不同的步态。这样最终决定髋关节配置3个自由度，包括转体、俯仰、和偏转自由度，膝关节配置一个俯仰自由度，踝关节配置有俯仰和偏转两个自由度。这样，每条腿配置6个自由度，两条腿共12个自由度。髋关节、膝关节和踝关节的俯仰自由度共同协调动作可完成机器人的在纵向平面(前进方向)内的直线行走功能；髋关节的转体自由度可实现机器人的转弯功能；髋关节和踝关节的偏转自由度协调动作可实现在横向平面内的重心转移功能。提出了机
电信学院毕业设计任务书 题目简易两足机器人的运动控制设计 学生姓名班级学号 题目类型技术开发指导教师冯宜伟系主任李炜 一、毕业设计的技术背景和设计依据 所以现代科技界研究机器人大体上是沿着三个方向前进：一是让机器人具有更强的智能和功能，二是让机器人更具人形，也就是更像人，三是微型化，让机器人可以做更多细致的工作。而具有人体外形并能直立行走的智能型机器人——双足步行机器人正是所述的前两个研究方向的结合，成为目前许多国家机器人研究的热点。 本设计基于常规微处理器以及一些常用的标准电子元件来搭建一个简易的两足机器人，通过两个LDR光线探测器感应光线强度和两个IR传感器探测前方障碍物来模拟人的双眼，双马达驱动装置和程序控制巧妙实现机器人的双足达到平衡、几个自由度行走，它可通过红外线与电脑进行通讯，并且设计者可以通过汇编语言（C/C++）模块实现机器人自动探测前方有、无障碍物实现前进、后退、智能转弯，遥控等功能。针对核心控制器、舵机接口、数据存取、通信、传感器信息采集等五个关键模块的进行了详细设计，并设计相应的程序模块。 二、毕业设计的任务 1、推荐选用可编程微处理器 PIC16C505进行系统硬件设计； 2、完成通信模块与SAA7113H之间的存储设计； 3、完成系统接口逻辑包括采集系统与个人计算机（PC）接口、前端处理器的接口以及三者之间接口的设计； 4、完成系统硬件原理图设计； 5、完成系统软件设计； 6、完成相关的设计文件； 7、完成设计论文； 三、毕业设计的主要内容、功能及技术指标 基本准确的完成无障碍物实现前进、后退、智能转弯，遥控等功能，准确的完成机器人避障，机器人能够完成指定的运动轨迹。 熟悉可编程微处理器 PIC16C505的基本原理，在此基础上设计两足机器人运动系统并给出仿真结果。 四、毕业设计提交的成果 1、开题报告（不少于3000字） 2、设计说明书（不少于80页，约3万字左右） 3、图纸（1#图纸一张，3号图纸两张） 4、中、英文摘要（中文摘要约200字，3—5个关键词） 5、设计简介 6、外文资料翻译（约5000汉字） 五、毕业设计的主要参考文献和技术资料 1、机器人设计与控制宗光华张慧慧主编科学出版社 2、机器人智能控制工程王耀南主编科学出版社 3、机器人视觉贾云得主编科学出版社 4、CCD技术及应用蔡文贵李永远许振华主编电子工业出版社 5、https://www.doczj.com/doc/9d3829990.html, 7、https://www.doczj.com/doc/9d3829990.html,
系统安全 机器人系统复杂而且危险性大，以下的安全守则必须遵守。 万一发生火灾，请使用二氧化炭灭火器。 急停开关（E-Stop）不允许被短接。 机器人处于自动模式时，不允许进入其运动所及的区域。 在任何情况下，不要使用原始盘，用复制盘。 搬运时，机器停止，机器人不应置物，应空机。 意外或不正常情况下，均可使用E-Stop键，停止运行。 在编程，测试及维修时必须注意既使在低速时，机器人仍然是非常有力的，其动量很大,必须将机器人置于手动模式。 气路系统中的压力可达，任何相关检修都要断气源。 在不用移动机器人及运行程序时，须及时释放使能器(Enable Device)。 调试人员进入机器人工作区时，须随身携带示教器，以防他人无意误操作。 在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源。 突然停电后，要赶在来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。 维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。
第一章综述 一、S4C系统介绍： 全开放式 对操作者友善 最先进系统 最多可接六个外围设备 常规型号：IRB 1400，IRB 2400，IRB 4400，IRB 6400 IRB 指 ABB 机器人， 第一位数(1,2,4,6)指机器人大小 第二位数( 4 )指机器人属于S4或S4C系统。 无论何型号，机器人控制部分基本相同。 IRB 1400：承载较小，最大承载为5kg，常用于焊接。 IRB 2400：承载较小，最大承载为 7kg ，常用于焊接。 IRB 4400：承载较大，最大承载为60kg 常用于搬运或大范围焊接。 IRB 6400：承载较大，最大承载为200kg，常用于搬运或大范围焊接。 二、机器人组成：
一、开设该课程的必要性 焊接机器人在我国以每年以35%以上的增速不断扩展，已经进入了高速发展期。但机器人编程操作方面的应用人才十分缺乏，制约了我国机器人应用技术更大程度的发展，特别是具有焊接专业知识的机器人编程人员更是少又少。此前，机器人操作培训工作属于售后服务范畴，均由企业自行承担，参照操作说明书学习，难以满足企业对高技能人才的需求。因此，在职业技术院校开设机器人技能学习课程非常必要，编制一套适合职业技术教育的焊接机器人教材，使更多的学生有机会学习焊接机器人操作技能，为企业输送高技能的焊接机器人编程人员，以适应机器人应用领域日益的发展需要。 二、课程的性质与任务 1、本课程是职业技术院校焊接专业的一门专业技能课程。它的目标是使学生具备从事相关专业的高素质劳动者和中高级专门人才所必需的基本知识和基本技能；并为提高学生的全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下良好的基础。 2、教学目的：通过学习，要求掌握两种技能： A、机器人操作技能。 B、机器人焊接技能。 掌握焊接机器人应知、应会的理论和技能学习内容，为企业培养合格的焊接机器人编程操作人员。 3、教学难点：从理论到实际，要经过一个由眼到脑再到手的学习适应过程。另外，由于设备贵重，一般的教学点都存在机器人数量不足情况。此时应合理组织调配，保证每个学生的上机操作时间。机器人焊接工艺的掌握需要进行一定时间的焊接实践才能积累一些经验。 三、教材编写思路 1.以介绍机器人基础知识入手，由浅入深、层层展开。以机器人的基本原理、基本概念切入，消除学生对机器人的神秘感，再进入机器人操作的内容学习。 2.以图文结合的形式，将模拟图、系统图和现场照片相结合，方便学习和领悟。 3.针对焊接机器人操作及应用这一课题方向，选取在市场中占有率较大的松下机器人为范本，以机器人操作技能为主要学习目的，明确教学方向。 4.借鉴焊接机器人最新资料和具有代表性实际案例（附现场照片），使资料更加详实、具体，便于学习过程中开阔视野。举一反三，有助于其他品牌机器人学习， 5.融入基础知识比重，注重突出技能训练，方便学生进一步学习机器人技术。 6.拓展自动化焊接的领域和空间，适应焊接技术的不断发展。 四、编写原则 参照焊接机器人的国际标准，参考焊接机器人的最新资讯。根据我国的机器人应用领域发展需要，结合职业技术类学校的特点和培养方向编撰而成。 教材编排力求简明扼要、通俗易懂，围绕着从认识到熟练操作机器人，能够完成机器人的基本操作为目的，结合弧焊焊机器人操作和应用这两个主题，根据机器人技术的学习特点，配以操作界面图片，图文并茂，易于掌握。教材编写过程中，征询多位行业的权威人士对本教材的意见，几经审稿、数次修改，旨在推进机器人课程在职业技术教育领域的普及，填补专业空白，满足企业和社会发展需要。
双足竞步机器人 技术总结报告编制单位:侏罗纪工作室 作者:侯兆栋 版本:V0、1 发布日期:2010-8-20 审核人: 批准人: ?引言 2010年中国机器人大赛已经结束,回顾整个比赛及赛前调试过程,我们遇到了很多问题,下面就将我们遇到的问题做一分析与总结,并提出改进方案,对我们以后的工作有所帮助。 ?遇到的问题及原因分析 ?机器人稳定性不好 机器人在走路的过程中不稳,比较晃。造成此问题的原因有两个: 1、机器人高度过高。 由于我们用成型的U型套件,套件高度就是固定的,我们必须将腿做成一定的高度才能保证腰翻下去不压脚;下面两个套件决定了腰的高度,所以总体下来我们的机器人高度比较高,导致机器人重心比较高,平衡性不好,造成不稳定。 2、步态设计不合理。 在动作上需要6个舵机同时配合,要做到很协调,还就是很有难度的,某个舵机的角度,速度都会对整个机器人的行走造成影响,这也就是造成机器人走路不稳定的原因。
?舵机控制问题 舵机控制原理 控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1、5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。 电源线与地线用于提供舵机内部的直流电机与控制线路所需的能源.电压通常介于4～6V,一般取5V。注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率。 控制线的输入就是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。
A弧焊机器人培训教程集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
机器人弧焊系统应用培训教材ABB工业自动化工程有限公司
目录第一部分ArcWare编程及调试 程序结构弧焊指 令定义弧焊参数 编写弧焊指令修 改弧焊参数 简单的焊接指令示例 第二部分重要的手动功能Processblocking禁止焊接功能 Manualwirefeed手动送丝Maunalgason/off手动吹保护气
第一部分ArcWare编程及调试 程序结构 当一个工件上分布有几条焊缝时，焊接顺序将直接影响焊接质量，此外，焊缝的焊接参数往往也各不相同，因此在逻辑上，将每条焊缝的焊接过程分别封装为独立的子程序，在路径规划子程序的支持下，可按工艺施工情况在主程序中以任何次序调用。如果要更换或增添夹具，同样可编写独立的子程序，分配独立的焊接参数，单独进行工艺实验，最后通过修改人机接口，路径规划子程序，主程序及其他辅助程序（如：辅助焊点子程序），使得新编的子程序能集成到原有的程序中。 综上所述，每条焊缝的焊接过程由相应的子程序完成，并与其他辅助程序在主程序的协调下，实现焊接系统的各项功能。要增减焊缝，只需增减焊接子程序并相应修改辅助程序。 弧焊指令 弧焊指令的基本功能与普通Move指令一样，要实现运动及定位，但另外还包括三个参数：seam，weld，weave。 各参数详解如下： ArcL（ArcC）：焊接指令关键字，类似于MoveL（MoveC）。
\On ：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之前，依照seam参数中的定义，预先启动保护气体，同时将焊接参数进行数模转换，送往 焊机。 （\Off）：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之时，依照seam参数中的定义，结束焊接过程。 Seam1：Seamdata，弧焊参数的一种，定义了起弧和收弧时的焊接参数，通常有Purge_time，定义了保护气管路的预充气时间。Preflow_time，定 义了保护气的预吹气时间。Bback_time，定义了收弧时焊丝的回烧 量。Postflow_time，定义了收弧时为防止焊缝氧化保护气体的吹气时 间。 Weld1：Welddata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的焊接参数。通常有 Weld_speed，定义了焊缝的焊接速度，单位是mm/s。 Weld_voltage，定义了焊缝的焊接电压，单位是Volt。 Weld_wirefeed，定义了焊接时送丝系统的送丝速度，单位是 m/min。 Weave1：Weavedata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的摆焊参数。通常 有Weave_shape，定义了摆动类型。 0，无摆动。 1，平面锯齿型摆动。 2，空间V字型摆动。 3，空间三角形型摆动。Weave_type，定义了机器人实现摆动的方式。 0，机器人所有的轴均参与摆动。 1，仅手腕参与摆动。Weave_length，定义了摆动一个周期的长度。Weave_width，定义了摆动一个周期的宽度。Weave_height，定义 了空间摆动一个周期的高度。 P1：目标点的位置，同普通的Move指令。 v100：单步（FWD）运行时，TCP的速度。在焊接过程中为Weld_speed所取代。
中国矿业大学徐海学院 双足竞步机器人设计与制作技术报告 队名：擎天柱班级：电气13-5班_________________________ 成员：郭满意游世豪侯敏锐唐丽丽 侯伟俊王胜刘利强杨光 题目双足竞步机器人__________________________________________ 任课教师：李富强_________________________________________ 2015年12月 双足竞步机器人设计与制作任务书
任务下达日期：2015年10月16日 设计日期：2015年11月1 日至2014年12月31日 设计题目：双足竞步（窄足）机器人的设计与制作 设计主要内容和完成功能： 1、双足竞步机器人机械图设计; 2、双足竞步机器人结构件加工; 3、双足竞步机器人组装； 4、双足竞步机器人电气图设计; 5、双足竞步机器人控制板安装; 6、整机调试 7、完成6米的马拉松比赛。 教师签字: 双足机器人的机构是所有部件的载体，也是设计双足机器人最基本的和首要的工作本文根据项目规划和控制任务要求，按照从总体到部分、由主到次的原则，设计了一种适 合仿人双足机器人控制的机构。文章首先从机器人整体系统出发，制定了总体设计方案，再根 据总体方案进行了关键器件的选型，最后完成了各部分机构的详细设计工作。经过硬件设计、
包括机械结构设计、电路设计与制作，机器人步态规划算法研究，利用Atmega8芯片实现了对六个舵机的分时控制，编写VC上位机软件,通过串口通信对双足 竞步机器人进行调试，通过人体仿生学调试出机器人的步态规划。实现了双足竞步机器人稳定向前行走、立正。 关键词：双足机器人、机械结构 目录 1系统概述 (1) 2硬件设计 (2) 2.1机械结构 (2) 2.2电路设计 (2) 3软件设计 (4) 3.1 AVR 单片机程序设计 (4) 3.2 PC上位机调试软件设计 (4) 4系统调试 (5)
工业机器人培训手册 姓名学校手机信箱
培训安全注意事项！！！！！ 1．在电源断开的情况下，接线； 2．确认设备的电源类型，按照要求连接电源； 3．接线端子要压实、接牢； 4．不能用湿手触摸电气设备； 5．变频器一定要在盖上端子盖以后才能接通输入电源； 6．设备中有些电器设备通电后发热，请注意防止烫伤； 7．在机器人操作运行中或者等待中，决不可进入机器人的运动范围。 8．在开机或启动机器人前，永远记住要确认各项安全条件、清除一切机器人运动范围内的阻挡物。同时记住永远不要试图做危险动作，例如用你的身体或工具去阻挡机器人的运动。记住，要使机器人立即停下来，请按紧急停止按钮。 9．培训过程中应按照指导教师的要求完成培训任务，不要私自更改设备中的接线，特别是涉及交流电部分； 10．实训中的工具、导线等，要收拾整齐。特别是在装置通电、通气状态下，保持装置上无杂物。 特别提示：在紧急状态，按急停开关可以切断装置中的所有电源。 以上安全要求，您已经知晓，请签字： 本项目培训说明：采用项目学习的方法，将项目按照学习过程分解成若干个小任务。
培训更多是结合实操考核，探讨如何在培训中将培训取证要求的知识点和能力点融于培训过程中；探讨如何将项目分解成不同任务，是教学活动能够顺利进行；探讨如何在培训中将职业素质养成，融于培训过程中。由于是展示项目学习的过程，同时是知识与能力的综合应用，所以，不求知识的系统性，只是起到引入作用。另外，由于时间关系，也无法完成整个项目。 任务一、工业机器人的认识 任务：按照已经连接好的设备，通电、通气演示。根据系统运行情况，总结该设备完成的主要功能（小组讨论）。 任务二、机器人、CNC&FMS实训系统分析 系统依据FMS生产制造过程进行设计，按照生产加工的不同阶段，本系统分为毛坯供给→ CNC加工→FMS装配等多个工序，各工序动作由机器人配合完成。系统采用S7-300、S7-200 PLC、机器人、CNC组成，由Profibus-DP总线通讯。PLC单元通过(CNC、机器人的外部I/O口)进行数据交流。 任务：结合背景知识，分析本系统中所使用的主要设备及类型。 本系统中 系统总线分布示意图
机器人弧焊系统应用培训教材
工业自动化工程有限公司ABB 目录 编程及调试ArcWare 第一部分弧焊指程序结构 定义弧焊参数令修编写弧焊指令改弧焊参数简单的焊接指令示例 第二部分重要的手动功能 禁止焊接功能Process blocking Manual wirefeed 手动送丝手动吹保护Maunal gas on/off 气． 第一部分ArcWare 编程及调试 程序结构 当一个工件上分布有几条焊缝时，焊接顺序将直接影响焊接质量，此外，焊缝的焊接
参数往往也各不相同，因此在逻辑上，将每条焊缝的焊接过程分别封装为独立的子程 序，在路径规划子程序的支持下，可按工艺施工情况在主程序中以任何次序调用。 如果要更换或增添夹具，同样可编写独立的子程序，分配独立的焊接参数，单独进行 工艺实验，最后通过修改人机接口，路径规划子程序，主程序及其他辅助程序（如： 辅助焊点子程序），使得新编的子程序能集成到原有的程序中。 综上所述，每条焊缝的焊接过程由相应的子程序完成，并与其他辅助程序在主程序的 协调下，实现焊接系统的各项功能。要增减焊缝，只需增减焊接子程序并相应修改辅 助程序。 弧焊指令 弧焊指令的基本功能与普通Move 指令一样，要实现运动及定位，但另外还包括三个参数：seam，weld，weave。 各参数详解如下： ）。MoveC（oveLM 焊接指令关键字，类似于：）ArcC（ArcL．
\On ：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之前，依照seam 参数 中的定义，预先启动保护气体，同时将焊接参数进行数模转换，送往 焊机。 ：可选参数，令焊接系统在该语句的目标点到达之时，依照seam 参（\Off） 数中的定义，结束焊接过程。 Seamdata，弧焊参数的一种，定义了起弧和收弧时的焊接参数，通常Seam1： 有Purge_time，定义了保护气管路的预充气时间。Preflow_time，定义了保护气的预吹气时间。Bback_time，定义了收弧时焊丝的回烧量。Postflow_time，定义了收弧时为防止焊缝氧化保护气体的吹气时间。 Welddata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的焊接参数。通常有Weld1： Weld_speed，定义了焊缝的焊接速度，单位是mm/s。 Weld_voltage，定义了焊缝的焊接电压，单位是Volt。 Weld_wirefeed，定义了焊接时送丝系统的送丝速度，单位是 m/min。 Weavedata，弧焊参数的一种，定义了焊缝的摆焊参数。通常：Weave1 ，定义了摆动类型。Weave_shape有，无摆动。01，平面锯齿型摆动。字型摆动。V，空间2，定义了机器人实现摆动Weave_type，空间三角形型摆动。3的方式。0，机器人所有的轴均参与摆动。，定义了摆动一个周期的，仅手腕参与摆动。Weave_length1 ，定义了
基于单片机的双足机器人系统设计 【摘要】机器人通常采用舵机作为关节连接件，本文提出了一种基于stc单片机的通用多关节机器人控制系统，以stc单片机和uart串行通信接口等部分构成硬件系统，用C语言开发了机器人串口调试软件及综合控制软件，结合PID 算法控制双足机器人完成前后行走，翻跟头。 【关键词】STC单片机;串口通信;PID算法 1.系统整体设计 本设计的机器人系统由控制中心（MCU）模块、舵机驱动模块、电源管理模块、UART串口模块、超声波传感器模块等构成，整个系统构成一个闭环控制系统。硬件组成框图如图1所示。 图1 系统整体结构 2.系统硬件电路设计 2.1 主芯片选择 STC12C5410AD单片机是增强型8051单片机，单时钟/机器周期，工作电压5.5V一3.5V，工作频率范围0～35MHz，512字节片内数据存储器，10K字节片内Flash程序存储器，ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），可通过串口直接下载程序，EEPROM功能，6个16位定时/计数器，PWM（4路）/PCA（可编程计数器阵列，4路），8路10位A/D转换，SPI同步通信口。 2.2 舵机驱动模块 由于舵机的响应时间对机器人控制平衡很重要，为了实现其快速响应，将舵机的工作电压提高到+6V。为了减小此时间常数，还可以通过改变舵机的安装位置，加长力臂可以实现提高舵机的响应速度。舵机的输出转角大小与给定的PWM 信号值成线性关系，以PWM信号为系统输入信号，改变PWM的占空比，实现舵机控制。 2.3 电源管理模块 电源管理芯片的好坏直接影响系统的稳定性。从整个系统的稳定可靠的角度出发，选择了一款低压差芯片TPS7350，该芯片最具特色的优点是当输出电流为100mA时，最大压差只有35mV，只需很少的外围器件就能满足应用要求。此外，充分使用该芯片的复位功能，减少了芯片的使用量，提高了系统的稳定性。为了减小系统运行过程中由于电机纹波对电源的干扰，特设计了大电容与大电感组成的电容容量为1410uF的LC滤波电路，对引入电源管理芯片的电源进行滤波，
小型双足步行机器人的结构及其控制电路设计 两足步行是步行方式中自动化程度最高、最为复杂的动态系统。两足步行系统具有非常丰富的动力学特性，对步行的环境要求很低，既能在平地上行走，也能在非结构性的复杂地面上行走，对环境有很好的适应性。与其它足式机器人相比，双足机器人具有支撑面积小，支撑面的形状随时间变化较大，质心的相对位置高的特点。是其中最复杂，控制难度最大的动态系统。但由于双足机器人比其它足式机器人具有更高的灵活性，因此具有自身独特的优势，更适合在人类的生活或工作环境中与人类协同工作，而不需要专门为其对这些环境进行大规模改造。例如代替危险作业环境中(如核电站内)的工作人员，在不平整地面上搬运货物等等。此外将来社会环境的变化使得双足机器人在护理老人、康复医学以及一般家务处理等方面也有很大的潜力。 双足步行机器人自由度的确定 两足步行机器人的机构是所有部件的载体，也是设计两足步行机器人最基本的和首要的工作[1]。它必须能够实现机器人的前后左右以及爬斜坡和上楼梯等的基本功能，因此自由度的配置必须合理:首先分析一下步行机器人的运动过程(前向)和行走步骤:重心右移(先右腿支撑)、左腿抬起、左腿放下、重心移到双腿中间、重心左移、右腿抬起、右腿放下、重心移到双腿间，共分8个阶段。从机器人步行过程可以看出:机器人向前迈步时，髓关节与踝关节必须各自配置有一个俯仰自由度以配合实现支撑腿和上躯体的移动;要实现重心转移，髋关节和踝关节的偏转自由度是必不可少的;机器人要达到目标位置，有时必须进行转弯，所以需要有髋关节上的转体自由度。另外膝关节处配置一个俯仰自由度能够调整摆动腿的着地高度，使上下台阶成为可能，还能实现不同的步态。这样最终决定髋关节配置3个自由度，包括转体(roll)、俯仰(pitch)和偏转(yaw)自由度，膝关节配置一个俯仰自由度，踝关节配置有俯仰和偏转两个自由度。这样，每条腿配置6个自由度，两条腿共12个自由度。髋关节、膝关节和踝关节的俯仰自由度共同协调动作可完成机器人的在纵向平面(前进方向)内的直线行走功能；髋关节的转体自由度可实现机器人的转弯功能；髋关节和踝关节的偏转自由度协调动作可实现在横向平面内的重心转移功能。 机器人的转体(roll)、俯仰(pitch)和偏转(yaw)定义如图1所示[2]。