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双足机器人毕业设计报告

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双足机器人毕业设计报告篇一：平行四边形双足步行机器人的设计与研究北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）任务书注：表中所填内容采用5号字，中文采用宋体、英文采用Times New Roman字体，表中段落采用1.5倍行距，首行缩进2个字符。

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篇二：机器人关节的设计与实现毕业论文河南科技学院XX届本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：机器人关节的设计与实现学生姓名：周涵所在院系：信息工程学院所学专业：计算机科学与技术导师姓名：曲培新完成时间： XX-05-25摘要机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。

随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。

本文主要研究基于舵机的机器人关节的设计与实现。

本文主要了完成以下工作：采用定时器控制方法产生舵机控制的脉冲信号，为了能实现活动关节根据输入角度准确定位和微调，设计加入了矩阵键盘调控系统。

在硬件搭建方面，设计了基于STC89C52的2路脉冲信号的舵机硬件控制电路系统。

之后对系统所使用的编辑软件和调试工具进行了简要说明，并详细介绍了软硬件的主要模块的设计和实现过程，以及重要部分的调试和仿真的具体过程。

最后，根据软硬件设计结果，制作了一个极坐标结构的机器人关节，能够完成分别在水平和竖直方向的比较精确的控制。

关键词舵机，机器人关节设计AbstractRobots joint, is a basic part of robot, whose performance will directly affect a robot. With the development of electronic technology such as digital servo, the technology of robot joint is developing continually. This paper is studying how to designed and (实现) a two-(自由度) robot joint based on digital servo.Key words cellular phone virus, …………loopholes, Bluetooth目录1. 绪论................................................. ................................................... .. (5)1.1. 课题背景................................................. ................................................... (5)1.2. 舵机简介................................................. ................................................... (5)1.3. 本文研究的工作................................................. ............................................. 72. 系统的总体设计思路................................................. ............................................ 73. 硬件设计与实现................................................. ....................................................83.1. 主要元器件介绍................................................. (8)舵机................................................. ................................................... . (8)STC89C52........................................... ................................................... (8)3.2. 硬件的设计过程................................................. (8)工作电源控制电路................................................. . (9)1602显示控制电路................................................. (9)矩阵键盘的设计电路................................................. . (10)舵机与系统接口电路................................................. . (10)机器人关节的外形设计................................................. (11)3.3. 硬件的实现过程................................................. . (11)电路板的设计过程................................................. .. (11)硬件的组装过程................................................. .................................... 11 4. 软件的设计与实现................................................. . (11)4.1. 单片机的C语言及其开发工具 ................................................ . (12)4.2. 各模块程序设计................................................. . (12)脉冲信号产生模块................................................. .. (13)矩阵键盘控制模块................................................. .. (13)4.3. 数据处理................................................. ................................................... .... 14 5. 仿真与调试................................................. ................................................... . (15)5.1. 硬件电路的仿真设计................................................. (15)5.2. 单片机的程序调试................................................. ....................................... 15 6. 总结................................................. ................................................... . (16)致谢................................................. ................................................... . (16)附录1.................................................. ................................................... . (16)附录2.................................................. ................................................... . (18)附录3..................................................................................................... . (18)1. 绪论1.1. 课题背景从一战以来，机器人学和飞机、火箭、计算机等一样，也日益发展成为我们日常生活不可或缺的科学技术，机器人的应用广泛，从传统的自动化制造领域，到人类的日常生活，再到茫茫星系的探索，都已经离不开机器人。

机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。

机器人关节的种类有很多，根据机器人的功能不同，关节的配臵和运动系统的形式叶都各不相同。

工业机器人关节根据输出运动形式的不同分为移动关节和转动关节：根据传动机构的不同可以分为齿轮传动、连杆传动和摆线针轮减速传动；根据驱动器形式的不同可以分为电驱动关节、气压驱动关节、液压驱动关节和特种驱动关节等等。

仿人机器人也是当今机器人爱好者研究的热点之一，仿人机器人因为外型类人则其关节可以分为上肢关节和下肢关节。

微型机器人则是利用集成电路微细加工，将驱动器，关节传动装臵以及传感器控制器和电源等集成在很小的多晶硅上。

总体来看机器人关节呈现出大力矩，高精度，反应灵敏，小型化，标准化和模块化的趋势和发展。

工业机器人常见的关节形式有移动关节和转动关节。

应用最多的工业机器人是多关节机器人，它主要是由多个回转关节和连杆组成，模拟人的肩关节、肘关节和腕关节等的作用。

其关节与仿人机器人的肩、肘、髋关节不同的是自由度的个数。

通常工业机器人的肩肘髋的关节的自由度为1。

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双足机器人系统平衡控制设计毕业设计论文

双足机器人系统平衡控制设计毕业设计论文

双足机器人系统平衡控制设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract.................................................................................................. (Ⅱ)1 绪论 (3)1.1课题的研究背景和意义 (3)1.2双足机器人的国内外研究状况 (4)1.2.1国外研究状况 (4)1.2.2国内研究状况 (8)1.2.3 欠驱动双足机器人 (9)1.3欠驱动双足机器人控制存在的问题 (11)1.4本文的研究工作 (12)1.5论文的构成 (12)2 双足机器人直立平衡控制的模型研究 (13)2.1.双足机器人的欠驱动姿态 (13)2.1.1 模型简化的提出 (13)2.1.2双足机器人欠驱动姿态分析 (13)2.2物理模型 (15)2.3数学模型 (16)2.4 Matlab仿真模型 (18)2.5小结 (18)3双足机器人系统的能控能观性分析 (19)3.1 平衡稳定控制目标分析 (19)3.2 能控制性与能观测性分析 (19)3.3小结 (20)4 平衡控制策略 (21)4.1 LQR控制器简介 (21)4.2线性二次型调节器（LQR）基本原理 (21)4.3 平衡控制的仿真实现 (22)4.4 小结 (23)5仿真实验 (24)5.1控制器仿真模型 (24)5.2仿真的结果曲线 (25)5.3小结 (27)6结论与展望 (28)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (32)附录Ⅰ（数学模型推导）: (32)附录Ⅱ（仿真模型）: (35)附录Ⅲ（Matlab程序语言）: (36)1 绪论1.1 课题的研究背景和意义随着机器人技术的发展和控制理论的逐步成熟，对双足机器人的稳定性问题、双足机器人步行移动及各种仿人动作的研究正受到国际学者们越来越多的普遍关注。

基于控制理论、动力学原理及仿生学原理，人们通过对动物和人类的运动行为、控制技巧的研究，提出和发展了一系列复杂运动控制模态及相关算法。

双足步行机器人毕业论文doc版

双足步行机器人毕业论文doc版

双足步行机器人毕业论文交叉足印竞步机器人行走步态实现摘要机器人技术代表了机电一体化的最高成就，是二十世纪人类最伟大的成果之一，其中双足步行机器人因其体积相对较小，对非结构性环境具有较好的适应性，避障能力强，移动盲区很小等优良的品质，越来越受到人们的关注，因此对其控制研究和步态规划具有相当的现实意义。

本文的主要介绍了双足竞步机器人的国内外发展情况，以及PWM 指令算法和舵机的联动控制，通过认真的研究人类行走方式以及翻跟斗的动作，对机器人的行走步态进行简单的规划，设计出简化结构模型，然后以此为基础进行了适当的调整，设计出符合交叉足竞步机器人比赛要求的全部动作程序，设计完成后将程序下载到实验样机中，验证程序设计的可行性和合理性，通过反复的修改和验证使得机器人能顺利的完成比赛任务。

关键词：双足步行机器人步态规划PWM 控制ABSTRACTRobotic technology represents the electromechanical integration the greatest achievement of the 20th century, is one of the great achievement of human beings, the biped robot robot even though only the history of nearly 40 years, but because of its unique adaptability and human nature, became the robot to an important developing direction of field.Topics which aims to design a bipedal humanoid robot platform, based on the bipedal robot, walking gait for better finish tasks matting.Because of multi-joint robot has feet, drive and multisensor characteristics, and generally have redundant freedom, these features to its control problem has brought great difficulty, but also for various control and optimization method provides an ideal experimental platform, make its attracted many scholars eyes, become a blockbuster research direction, and so the biped robot gait planning and control study not only has high academic value, but also has quite practical significance.Based on the study of human walking style process and simplify the process after walking with a simplified model, to realize the steering gear PWM robot is effectively controlled.The paper mainly discussed the dynamic walking planning, design and simulation, detailed research using PWM control technology to achieve the linkage of the steering gear control more than.Keywords：Biped robot Gait planning PWM control目录摘要..........................................................................................................................I.I... ABSTRACT ................................................................................................................... I II 目录 .. (IV)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 双足机器人的研究概况 (1)1.2.2 国内研究概况 (4)1.3 双足步行机器人的步行特点及研究意义 (5)1.4 本文研究内容及主要工作 (6)1.5 试验样机的介绍 (6)2 舵机联动单周期指令算法研究 (8)2.1 舵机PWM 信号介绍 (8)2．2 单舵机拖动及调速算法 (8)2.3 算法分析 (9)2.4 6 路PWM 信号发生算法解析 (10)3 交叉足机器人行走步态设计 (12)3.1 步态规划基本原则 (12)3.2 步态设计 (12)3.2．1 前三步步态设计 (13)3.2．2 翻跟头步态设计 (17)3.2.3 连续前进步态设计 (19)3.2.4 主程序流程图： (21)3.2.5 PWM_ 6 流程图 (22)4 实验验证及结果分析 (23)4.1 实验调试过程 (23)4.2 实验演示 (24)5 实验结论与总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)1 绪论1.1 引言近代机器人学是最近几十年新发展起来的一门综合性的学科，它集中了机械工程技术、计算机工程技术、控制工程技术、人工智能、电子工程技术以及仿生学十等多种学科的最新研究成果，机器人中的双足步行机器人虽然只有近四十年的历史，但是由于它独特的适应性和拟人性，成为了机器人领域的一个重要发展方向。

双足竞步机器人设计与制作技术报告

双足竞步机器人设计与制作技术报告

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。

双足机器人制作实训报告

双足机器人制作实训报告

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。