双足竞步机器人技术归纳报告

双足行走机器人知识点总结一、概述双足行走机器人是一种仿生机器人，模拟人类的行走方式，具有独特的工作原理和技术特点。

双足行走机器人的出现，不仅是人工智能和机器人技术的进步，也是对人类步行机理的深入研究和模拟。

双足行走机器人在军事、医疗、救援、娱乐等领域有着广泛的应用前景，具有较高的研究和开发价值。

本文将对双足行走机器人的相关知识点进行总结，包括其工作原理、技术特点、应用领域、研究进展等方面的内容。

二、工作原理双足行走机器人的工作原理主要包括下面几个方面：1. 仿生学原理双足行走机器人的设计初衷是模拟人类的行走方式，因此其工作原理主要受到仿生学的影响。

通过对人类步行过程和髋关节、膝关节等关节运动原理的研究，获得了双足行走机器人的灵感和设计方向。

2. 动力学原理双足行走机器人的行走是由电动机、液压系统或气动系统提供动力，通过控制步进和踢腿的方式，实现机器人步态的模拟。

通过对机械结构的精确设计和动力学方程的优化计算，提高了双足行走机器人的步行效率和稳定性。

3. 控制原理双足行走机器人的控制系统是其核心技术之一，包括硬件控制和软件控制两方面。

在硬件控制方面，采用传感器检测地面状态和机器人姿态，实现对机器人动作的精确控制；在软件控制方面，采用运动规划和动力学优化算法，实现机器人稳定行走和适应不同地形的能力。

4. 感知与决策双足行走机器人的感知与决策系统是其智能化的重要组成部分，包括视觉、声音、激光雷达等传感器，以及路径规划、障碍避障等决策算法。

通过对环境信息的感知和对行为的决策，实现双足行走机器人在复杂环境中的稳定行走和智能导航。

三、技术特点双足行走机器人具有以下技术特点：1. 多关节结构双足行走机器人与传统的轮式机器人相比，具有更加复杂的多关节结构，可以实现更加灵活的步态和更加复杂的动作。

通过对关节结构和驱动方式的优化设计，提高了机器人的运动性能和动态稳定性。

2. 动力系统双足行走机器人的动力系统包括电动机、液压系统或气动系统，可以实现不同的步态演示和负重运输。

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：***2015 年12月双足竞步机器人设计与制作任务书班级电气13-5班学号22130263 学生姓名郭满意任务下达日期：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：摘要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、组装；软件设计、编写；整体调试，最终实现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。

本文介绍一个六个自由度的小型双足机器人的设计、调试与实现。

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)3.2 PC 上位机调试软件设计 (4)4 系统调试 (5)5 结束语 (6)6 参考文献 (7)7 附录 (8)7.1源程序 (8)7.2相关图片 (9)1 系统概述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。

双足竞步机器人设计与制作技术报告摘要本报告介绍了双足竞步机器人的设计与制作技术。

首先介绍了双足竞步机器人的背景和应用领域，然后详细讲解了机器人的整体设计思路和关键技术，包括步行算法、动力系统、传感器系统等。

接着介绍了机器人的制作过程和各个部件的选材与制作方法。

最后，对该机器人进行了实验验证和性能评估，并提出了进一步的改进方向。

关键词：双足竞步机器人、设计、制作、技术、步行算法一、引言双足竞步机器人作为一种仿生机器人，可以模拟人类的步行方式，具有广泛的应用前景。

本报告旨在介绍双足竞步机器人的设计与制作技术，为相关领域的研究人员提供借鉴和参考。

二、双足竞步机器人的背景和应用领域双足竞步机器人是一种类似于人类的步行机器人，可以进行类似于人类的步行运动。

由于其具有良好的稳定性和灵活性，因此在许多领域有着广泛的应用前景，如医疗康复、工业生产等。

三、双足竞步机器人的整体设计思路双足竞步机器人的整体设计思路包括步行算法的设计、动力系统的设计和传感器系统的设计等。

步行算法是机器人实现类似于人类步行的关键，通过对人类步行的分析和建模，设计出合适的算法来控制机器人的步伐和平衡。

动力系统是机器人的运动能力的基础，需要选用合适的电机和驱动器来提供足够的动力。

传感器系统用于获取机器人周围环境的信息，需要选用合适的传感器并设计相应的信号处理算法。

四、双足竞步机器人的制作过程双足竞步机器人的制作过程包括选材和制作各个部件、装配和调试等步骤。

选材需要根据机器人的要求选择合适的材料，如轻量化的材料和具有良好刚度的材料。

制作部件需要基于设计图纸进行加工和制造，包括框架、关节和传动装置等。

最后进行装配和调试，确保机器人能够正常运行。

五、双足竞步机器人的实验验证和性能评估对于双足竞步机器人的实验验证和性能评估可以通过搭建仿真平台或实际制作机器人来进行。

通过与人类的步行进行对比，评估机器人的步态和平衡性能。

同时还可以测试机器人在不同地形和环境下的稳定性和适应性。

一、引言随着科技的发展，机器人技术已经渗透到各个领域，其中双足机器人因其独特的结构和工作方式，在行走、平衡控制、避障等方面具有广泛的应用前景。

为了更好地掌握双足机器人的设计与制作技术，提高动手能力和创新意识，我们小组在指导老师的带领下，开展了双足机器人制作实训。

二、实训目的1. 了解双足机器人的基本原理和结构特点。

2. 掌握双足机器人的设计方法和制作流程。

3. 提高动手能力和创新意识，培养团队协作精神。

4. 通过实训，提高对机器人技术的认识和兴趣。

三、实训内容1. 需求分析：根据实训要求，我们小组对双足机器人的功能和性能进行了详细分析，确定了以下设计目标：- 机器人能够实现基本的行走和平衡控制。

- 机器人具有一定的避障能力。

- 机器人结构简单，便于制作和调试。

2. 方案设计：根据需求分析，我们小组提出了以下设计方案：- 机器人采用双足结构，模拟人类行走方式。

- 机器人采用步进电机作为驱动装置，实现行走和平衡控制。

- 机器人采用Arduino单片机作为控制核心，实现各项功能的协调与控制。

- 机器人采用红外传感器进行避障。

3. 元器件选型：根据设计方案，我们小组选用了以下元器件：- 步进电机：用于驱动机器人的行走和平衡控制。

- Arduino单片机：作为控制核心，实现各项功能的协调与控制。

- 红外传感器：用于检测周围环境，实现避障功能。

- 亚克力板：用于制作机器人的外壳和结构件。

- 伺服电机：用于控制机器人的腿部运动。

4. 制作过程：- 机械结构设计：我们小组使用AutoCAD软件进行了机器人的机械结构设计，包括腿部、躯干、头部等部分。

- 结构件加工：根据设计图纸，我们小组使用激光切割机将亚克力板切割成所需的形状，并进行了打磨和组装。

- 电路设计：我们小组设计了机器人的电路图，包括电机驱动电路、单片机控制电路、传感器电路等。

- 组装与调试：我们将所有元器件按照电路图连接起来，并进行组装和调试，确保机器人能够正常工作。

双足机器人乐高知识点总结导语：双足机器人技术是一项具有挑战性的领域，它涉及到机械工程、电子工程、计算机科学等多个学科的知识。

而乐高积木是一个非常受欢迎的教育玩具，它能够激发孩子们对科学技术的兴趣，以及培养他们的创造力和动手能力。

本文将对双足机器人与乐高积木的知识点进行总结，帮助读者了解双足机器人技术及乐高积木玩具的相关知识。

一、双足机器人技术1. 双足机器人简介双足机器人是一种模仿人类的步态和行走方式的机器人。

它采用两条腿来进行移动，可以在不平坦的地面上行走，具有较强的适应性和灵活性。

双足机器人技术涉及机械结构、动力学、控制算法等多个领域的知识，是一个多学科交叉的研究领域。

2. 双足机器人的应用双足机器人技术被广泛应用于人工智能、工业生产、医疗护理等领域。

在人工智能方面，双足机器人可以模拟人类的行走和动作，具有更强的交互性和适应性；在工业生产方面，双足机器人可以替代人工进行高强度、高风险的操作，提高生产效率和质量；在医疗护理方面，双足机器人可以用于康复治疗、护理服务等方面，帮助人类改善生活质量。

3. 双足机器人的挑战双足机器人技术面临着多个挑战，包括动力系统设计、行走稳定性控制、环境适应能力等方面。

在动力系统设计方面，双足机器人需要具备足够的动力输出和能量效率，以完成不同场景下的行走任务；在行走稳定性控制方面，双足机器人需要具备动态平衡和稳定控制能力，以应对复杂的环境和地形；在环境适应能力方面，双足机器人需要具备对不同地形和场景的适应能力，以实现更多样化的应用场景。

二、乐高积木玩具1. 乐高积木简介乐高积木是一种由丹麦乐高公司生产的玩具积木，它由不同形状和颜色的积木组成，可以按照不同的方式组合和搭建，构成各种不同的模型和结构。

乐高积木玩具具有丰富的创意和想象力，可以激发儿童们的动手能力和空间想象力，是一种非常受欢迎的教育玩具。

2. 乐高积木的应用乐高积木玩具被广泛应用于教育教学、科普普及、娱乐娱乐等方面。

双足行走机器人知识点双足行走机器人，作为一种仿生机器人，不仅能够模拟人类的行走方式，还具备了一定的平衡和稳定性。

它的出现使得机器人在不同地形和环境下能够更加灵活地进行移动，具备了更强的适应性和应用潜力。

本文将从多个方面介绍双足行走机器人的知识点，让我们一步一步地了解它。

第一步，了解双足行走机器人的基本结构。

双足行走机器人通常由两个机械臂、两条机械腿、一个机械骨盆和一个控制系统组成。

机械臂用于稳定机器人的身体，机械腿用于行走和平衡，机械骨盆连接机械臂和机械腿，并提供了稳定性。

控制系统则负责控制机器人的动作和行为。

第二步，了解双足行走机器人的行走原理。

双足行走机器人通过模拟人类步态来实现行走。

它的行走原理主要包括步态生成、力学模型和控制算法。

步态生成是指根据机器人的身体结构和环境信息生成机器人的行走步态，力学模型是指通过计算机模拟机器人在行走过程中的力学特性，控制算法是指根据机器人的状态和环境信息，通过控制机械腿的运动来实现稳定的行走。

第三步，了解双足行走机器人的稳定性控制。

双足行走机器人在行走过程中需要保持平衡和稳定，否则容易倒地。

稳定性控制是指通过控制机器人的中心重心位置和机械腿的运动，使机器人保持平衡和稳定。

常用的稳定性控制方法包括模型预测控制、反馈控制和前馈控制等。

第四步，了解双足行走机器人的应用领域。

双足行走机器人具备了更灵活的移动能力，因此在许多领域都有着广泛的应用前景。

例如，在救援任务中，双足行走机器人可以在狭窄的空间中进行搜救；在工业生产中，双足行走机器人可以实现自动化装配和搬运；在军事领域，双足行走机器人可以用于侦察和携带重物等。

第五步，了解双足行走机器人的发展趋势。

随着科技的不断进步，双足行走机器人将会有更多的应用和发展。

未来的双足行走机器人可能会拥有更强的智能化和自主性，能够更加灵活地适应不同的环境和任务。

同时，双足行走机器人还有望与其他技术进行融合，例如视觉识别技术和语音交互技术等，进一步提高机器人的功能和性能。

双足竞步机器人设计与制作技术报告一、引言二、设计原理1.动力系统2.传感系统3.平衡控制系统平衡是双足机器人最基本的功能之一、平衡控制系统基于双足机器人的运动状态及传感器信息，通过反馈控制算法实现平衡控制，使机器人能够保持稳定的步态。

4.步态控制系统步态控制系统主要通过控制机器人的下肢运动，完成双足的协调步行。

常见的步态控制算法有离散控制、预先编程控制、模型预测控制等。

三、制作过程1.机械结构设计2.电子系统设计电子系统设计主要包括电路设计和控制系统设计。

电路设计需要根据机器人的运行需求进行电源和信号处理电路的设计。

控制系统设计需要根据机器人的传感信息和控制算法，选择合适的控制器和通信模块。

3.程序开发与调试程序开发是制作双足竞步机器人不可或缺的一步。

在程序开发过程中，需要针对平衡控制、步态控制和传感器数据处理等方面进行编程，并进行相应的调试与优化。

四、技术难点与解决方案1.平衡控制技术2.步态规划与控制技术步态控制是双足竞步机器人实现协调步行的关键。

根据机器人的设计和运行需求，选取合适的步态控制算法，并进行动态规划和控制，可以实现优化的步态控制。

3.动力系统设计与电路优化机器人的动力系统设计要考虑电机选择、电机驱动电路和电源供应等多个方面。

同时，还需要对电子电路进行优化，减小功耗和提高效率，以提高机器人的运行时间和性能。

五、总结双足竞步机器人的设计与制作技术包括机械结构设计、电子系统设计、程序开发与调试等多个环节。

通过充分考虑机器人的平衡控制和步态控制等关键技术，可以设计出性能优良的双足竞步机器人。

但是，在设计与制作过程中还需要不断尝试与改进，以逐步优化机器人的性能。

WORD资料下载可编辑双足竞步机器人智能步行者技术报告目录摘要 (II)目录 ................................................................................................................................................ I II 第一章引言 ............................................................................................................................. - 1 -1.1机器人控制技术的国内外研究现状......................................................................... - 1 -1.2双足机器人的特点 .................................................................................................... - 1 -1.3机器人的发展趋势 .................................................................................................... - 2 - 第二章机械机构设计 ............................................................................................................. - 3 -2.1固件选型与安装 ........................................................................................................ - 3 -2.2固定件实物图 ............................................................................................................ - 4 -2.3安装步骤 .................................................................................................................... - 4 - 第三章电路硬件设计 ............................................................................................................. - 5 -3.1最小系统板 ................................................................................................................ - 5 -3.2电源模块 .................................................................................................................... - 6 -3.3电机模块 ................................................................................................................... - 7 -3.4循迹模块 (7)第四章软件设计 ..................................................................................................................... - 8 -4.1逻辑机构图 ................................................................................................................ - 8 -4.2软件的实现方法 ........................................................................................................ - 9 - 第五章步态规划设计 (11)第六章总结 ........................................................................................................................... - 12 -6.1不足以及改进 .......................................................................................................... - 12 -附录A部分程序源码..................................................................................................... - II - 附录B电路板设计原理图............................................................................................ - IV -第一章引言1.1机器人控制技术的国内外研究现状双足机器人是当今机器人研究领域最为前沿的课题之一，它集机械、电子、计算机、材料、传感器、控制技术及人工智能等多门学科于一体，是一个国家高科技实力的重要标志。

双足机器人1000字总结双足机器人1000字总结双足机器人是一种仿生机器人，它的外形和行走方式模仿了人类的腿部结构和步态。

双足机器人的研发旨在实现机器人在复杂环境中的稳定行走和执行各种任务的能力。

本文将总结双足机器人的技术发展和应用前景。

首先，双足机器人的技术发展经历了几个阶段。

早期的双足机器人主要依靠预先设定的步态来行走，缺乏适应性和稳定性。

随着机器学习和人工智能技术的进步，现代的双足机器人可以通过自主学习和感知环境来实现自主行走。

例如，通过激光雷达和摄像头等传感器，双足机器人可以实时感知周围环境，调整步态和姿态以适应不同的地形和障碍物。

此外，双足机器人还可以结合深度学习算法，实现复杂任务的执行，如物体抓取、人机交互等。

双足机器人的应用前景非常广阔。

首先，双足机器人可以应用于工业生产线上，执行需要人类灵活性和准确性的任务。

例如，在汽车制造工厂中，双足机器人可以协助工人进行焊接、装配等工作，提高生产效率和质量。

其次，双足机器人还可以应用于医疗领域。

它可以作为辅助设备，帮助患者进行康复训练。

双足机器人可以通过感知康复者的动作和姿态，提供个性化的康复方案，并监控康复进展。

此外，双足机器人还可以应用于教育和娱乐领域。

它可以作为教育工具，帮助学生学习科学、技术和工程知识。

另外，双足机器人可以在娱乐活动中扮演角色，与人类进行互动，提供新颖的娱乐体验。

然而，双足机器人的发展仍然面临一些挑战。

首先，双足机器人的稳定性和能耗问题仍然需要解决。

由于双足机器人需要保持平衡，它需要消耗大量的能量来维持姿态。

此外，双足机器人在复杂环境中的行走和感知仍然存在问题。

例如，当地形不规则或有障碍物时，双足机器人可能会失去平衡或无法正常行走。

因此，研究人员需要进一步改进双足机器人的控制算法和感知技术，以提高其稳定性和适应性。

总体而言，双足机器人是一项具有巨大潜力和挑战的技术。

它的应用前景广阔，可以应用于工业、医疗、教育和娱乐等领域。

双足机器人的运动控制技术双足机器人是近年来机器人技术领域的研究热点之一。

它们模拟人类的双腿结构，通过精密的控制算法和传感器技术实现步行、奔跑等运动能力。

本文将介绍双足机器人的运动控制技术及其应用。

一、传感器技术在双足机器人运动控制中的应用传感器技术在双足机器人的运动控制中起到了至关重要的作用。

双足机器人需要通过感知周围环境和自身状态来做出相应的动作调整。

常用的传感器包括惯性测量单元（IMU）、摄像头、压力传感器等。

惯性测量单元测量机器人的加速度和角速度，用于判断机器人的姿态；摄像头可以感知周围的视觉信息，例如识别障碍物、安全轨迹等；而压力传感器则可以监测机器人脚底的压力分布情况，用于平衡控制和稳定性调整。

通过这些传感器技术，双足机器人可以实时获取环境和自身状态的信息，并根据此信息进行运动控制的决策和调整。

二、基于力触觉的运动控制技术除了传感器技术，基于力触觉的运动控制技术也是双足机器人中的重要一环。

通过力触觉传感器，机器人可以感知到外界的接触力和力矩，从而做出相应的动作调整。

在步行过程中，双足机器人需要保持平衡并适应地面的不平整情况。

通过力触觉传感器获取足底与地面的接触力信息后，机器人可以根据不同地面情况进行步态调整，比如调整步长、踩踏力度等，以保持平衡和稳定性。

此外，在运动中碰到障碍物时，双足机器人通过力触觉传感器感知到的碰撞力可以触发反应机制，避免受到伤害或继续运动。

这种基于力触觉的运动控制技术为双足机器人增加了应对外界情况的能力。

三、运动规划与控制算法运动规划与控制算法是双足机器人运动控制的核心。

它们决定了机器人在实际运动中的姿态、步态以及动作顺序。

在步行中，双足机器人需要根据目标位置、环境约束等进行运动规划。

常用的算法包括最优控制、模型预测控制等，可以通过优化目标函数，如能耗、速度等，来生成最优的运动轨迹。

控制算法则负责实时调整机器人的动作参数，以保持平衡稳定。

PID控制器、模糊控制器等经典的控制算法被广泛应用于双足机器人控制中。

两足行走机器人随着科技的不断进步，机器人的应用范围越来越广泛。

其中一种被广泛研究的机器人类型就是两足行走机器人。

这种机器人模仿人类的行走方式，具备了在复杂环境中自主行走的能力，因此在军事、工业、医疗等领域有着广泛的应用前景。

本文将介绍两足行走机器人的原理、应用及相关挑战。

一、两足行走机器人的原理两足行走机器人的行走原理是模仿人类的步态。

为了实现稳定的行走，两足行走机器人通常配备了多个传感器、控制系统和执行器。

传感器用于感知周围环境和机器人自身的状态，如陀螺仪、加速度计和力传感器等。

控制系统利用传感器的反馈信息进行实时控制，以保持机器人的平衡和稳定。

执行器负责驱动机器人的关节和肌肉，实现腿部的运动。

由于两足行走机器人需要保持平衡，因此控制算法起着重要的作用。

常见的控制算法包括PID控制和模型预测控制。

PID控制是一种基于误差的反馈控制算法，通过调节参数来控制机器人的姿态和速度。

模型预测控制则是基于机器人的动力学模型，通过优化问题求解来生成最优的控制指令。

这些控制算法能够帮助机器人实现平稳的行走，并适应各种地形和环境。

二、两足行走机器人的应用两足行走机器人在军事、工业、医疗等领域有着广泛的应用前景。

1. 军事应用两足行走机器人在军事领域可以执行危险任务，如侦察、搜救和排爆等。

相比于传统的轮式机器人，两足行走机器人能够更好地适应不规则的地形，提高机动性和灵活性。

同时，机器人可以搭载各种传感器和武器装备，增强军队的作战能力。

2. 工业应用两足行走机器人在工业领域可以用于物流、装配和维修等任务。

机器人可以在工厂中自主导航，搬运货物和完成装配操作，提高生产效率和质量。

此外，机器人还可以监测和维修设备，降低人力成本和安全风险。

3. 医疗应用两足行走机器人在医疗领域可以应用于康复训练和护理服务。

机器人可以帮助康复患者进行步态训练，恢复行走能力。

同时，机器人还可以提供护理服务，如搬运病人、送药等，减轻医护人员的劳动强度。

双足竞步机器人设计与制作技术报告模板一、引言二、设计原理1.步态模拟双足竞步机器人的关键技术之一是步态模拟。

通过传感器和控制算法，机器人能够模拟人类的步态，并在不同的地形和速度下保持稳定。

这一设计原理是基于人体力学和动力学的研究，通过对关节和肌肉的仿真，实现了机器人的步态模拟。

2.传感器和控制系统双足竞步机器人需要通过传感器来感知外界环境，并通过控制系统来进行运动控制。

常用的传感器包括倾斜传感器、力/力矩传感器和视觉传感器等，用于测量机器人的倾斜角度、步态力矩和周围环境。

控制系统则是根据传感器测量的数据进行计算和控制的核心部分，常用的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。

三、制作过程1.机械结构设计双足竞步机器人的机械结构设计是机器人制作的重要环节。

由于机器人需要模拟人类的步态，机械结构需要能够实现人类步态的运动。

常用的设计原理包括杆件模型、连杆模型和刚体模型等，通过在设计中考虑杆件的长度、角度和连接方式等因素，实现机器人的步态运动。

2.电子系统设计3.软件系统设计双足竞步机器人的软件系统设计主要包括控制算法和用户界面设计。

控制算法需要根据机器人的步态模拟原理进行编写，实现机器人的稳定行走和竞速。

用户界面设计则是为了方便用户对机器人进行操作和控制，常用的设计方式包括图形界面和命令行界面等。

四、实验结果与分析经过设计和制作，我们成功地完成了一台双足竞步机器人，并进行了相关实验。

实验结果表明，机器人能够模拟人类的步态，并在不同的地形和速度下保持稳定。

同时，机器人还能够进行竞速比赛，并达到了预期的速度。

然而，我们也发现了一些问题。

首先，机器人在不同地形下的稳定性仍然有待提高，特别是在不平坦的地形上。

其次，机器人的竞速能力还有待改善，我们计划在之后的研究中进一步优化机器人的设计和控制算法。

五、总结通过本次的设计与制作，我们对双足竞步机器人的设计与制作技术有了更深入的了解。

步态模拟、传感器和控制系统、机械结构设计、电子系统设计和软件系统设计等都是构成双足竞步机器人的重要技术。

两足式自走机器人实验报告本实验旨在设计和制作一种能够实现自主行走的两足式机器人，并通过实验验证其稳定性和行走能力。

通过该实验，能够加深对机器人结构和运动控制的理解，同时探索机器人在不同环境下的适应能力。

实验原理：两足式机器人是一种模仿人类步行的机器人，其设计灵感来源于人类运动生理学和动物运动机制。

在机器人的机械结构上，通常采用两条类似于人的双腿，脚部配有足底传感器以获取地面信息。

控制系统利用回馈控制和动态平衡算法，实现机器人的稳定行走。

实验步骤和结果：1. 设计和制作机器人的机械结构：根据机器人的预期功能和要求，设计机器人的双腿结构，选择合适的材料进行制作。

通过螺旋电机和关节连接完成机械结构的组装。

2. 完成机器人的电子设计和控制系统的搭建：设计机器人的电子线路，包括传感器、执行机构和控制芯片等。

设置动态平衡算法和运动控制程序，并进行算法调试和优化。

3. 进行机器人的行走实验：将机器人放置在光滑的地面上，通过控制程序操控机器人进行行走。

观察机器人步态和姿态的稳定性，记录机器人的行走速度和穿越障碍物的能力。

通过实验，我们得到了以下结果：1. 机器人能够实现基本的稳定行走：机器人能够通过动态平衡算法保持两腿的平衡，保证机器人不倒下。

虽然在初期的测试中机器人有时会出现摇晃和摆动的情况，但经过算法的调优和参数的优化，机器人能够保持更好的稳定性。

2. 机器人的行走速度较慢：由于机器人使用的是电机驱动的关节，其速度受到电机的转速限制。

因此，机器人的行走速度相对较慢，需要进一步优化驱动系统以提高机器人的运动速度。

3. 机器人的障碍物穿越能力有待提高：在穿越障碍物的实验中，机器人会遇到平衡和稳定性的挑战。

当障碍物高度较高时，机器人容易失去平衡而倒下。

因此，需要改善机器人的感知和控制系统，提高其在复杂环境中的适应能力。

实验总结：通过本实验，我们成功设计和制作了一种两足式自走机器人，并验证了其行走能力和稳定性。

实验结果表明，机器人能够实现基本的稳定行走，但其行走速度和穿越障碍物的能力还有待提高。

双足竞步（交叉足）机器人赛后技术总结By 崔铮●开始制作：2013-4-15日●准备时常：一个月●比赛时间：2013-5-11号●比赛结果：第四一．双足作品基本情况介绍二．问题概括1电子问题2机械问题3合作问题4收获经验三．下一步改进方向四．源程序此次比赛中间遇到了困难，暴露了问题，也积累了经验。

这其中有很多都是值得思索的。

记录下来下次提高。

一：双足作品基本情况介绍此双足作品运用ARM-CORTEX-M3为主控芯片，身材全铝，双足材料为3mm 电木，头部用镂空的铝加工，990g，距离超重10g。

舵机品牌为森汉SH15F。

如图所示。

侧面照正面照背面照此作品走路比较稳定，程序框架比较合理。

在后期舵机衰老的状况下走到了终点。

得了第四名成绩。

二．问题概括1电子问题1.稳压芯片问题。

刚开始选择的稳压模块不合适，导致舵机过分抖动和失控。

此过程浪费了将近两周调试时间。

之后选择了2596稳压芯片，舵机恢复正常。

中间自己焊接电路板的不准确，信号线接触不良等问题浪费了大量的时间，导致最后时间不够，只得熬夜。

这是一个教训，提前准备是良策。

2.舵机抖动原因。

信号线接触不良和电压不稳是主要原因。

选择良好的稳压模块很关键，太便宜的不能买，因为上面的2596芯片很可能是国产的。

信号线一定要注意接触是否良好，电压不稳定会出大问题。

3.电路板共地问题。

稳压芯片与单片机共地。

2机械问题本次设计双足，机械设计从开始到结束共用一周时间，但是一开始由于总体高度过于矮小导致无法正常行走，后来更改了机械部分的总体高度使得问题得以改善。

由于加工精度和组装精度不够，使得装配体总是存在较大误差，导致调试结果不顺利，总的来说，机械设计的还可以。

需要改进的是机械脚步的问题，脚步一直存在误差，所以需要更改一下机械结构。

总结：1更改机械设计尺寸。

2在设计机械之前先研究好规则。

不急于求成。

33合作问题这次合作比较顺利。

需要注意的问题：1.不要低估问题的难度，有问题要及时交流，不要因为人员之间沟通不到位浪费时间。

双足竞步机器人中期报告
项目负责人：游博杰
指导老师：张秋实
一.项目简介
本机器人为双足竞步机器人，由两条腿组成，脚的类型为交叉足，顾名思义就是，双足交叉行走的机器人，关节自由度来源于180度双向可变速的舵机，控制部分为舵机控制板（集成）具体的控制源是8位A VR单片机，电源是经稳压后的6v电池，机身材料为铝(暂定，待改进)，大小限定为350mm*250mm*200mm以下，重量低于1KG。

具体功能：行走和翻滚。

二．课题研究的主要内容
以舵机控制板为控制系统，关节由舵机驱动，通过对舵机角度的调节来实现动作的实现，舵机的速度调节来实现行走或翻滚的快慢，依据此来设计机械结构，制作机身。

三．完成进度
控制源落实。

机械结构设计完毕。

部分机体制作完成（材料待改进）。

四．遇到的主要问题和解决办法
（1）原控制板因为贴片电阻损坏无法使用；
解决办法：在动手焊完无法修好的情况下的更换控制板得以解决。

（2）电压过高导致舵机超调（即抖动）；
解决办法：发现后加稳压模块得以解决。

（3）舵机无法准确到达目标角度；
解决办法：PMW波幅值太大，即速度太快，通过上位机降低速度。

五．预期目标
10周：确定新的机身材料，并采购替补舵机。

11周至12周：测量新舵机尺寸并改进结构。

13周至15周：制作机体并进行相应调试。

16周至17周：能行走和翻滚。

18周以后：细微调整优化速度和平衡性。

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。

•上电机器人乱动问题在于上电程序初始化时，没有给出一个确定的值来产生一个确定的脉冲，脉冲给舵机后，舵机状态不定，就出现了乱动的现象。

•舵机抖动在调试过程中，舵机出现抖舵的问题，主要原因有：1、控制板供电电源电压不足控制板供电电源电压不足，引起芯片电源电压不稳定，导致输出脉冲抖动，测得当供电电压降低到5V以下经过78M05稳压，再经过ASM1117稳压后，输出脉冲高电平电压再2.5V左右，是一不可靠的高电平，输入舵机控制电路后，输出的直流偏置电压不准确，导致舵机抖动。