簡易機(jī)器人課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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機(jī)械電子工程系機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目 姓名： 班級： 學(xué)號： 時(shí)間： TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、緒論 3\o"CurrentDocument"二、主要研究內(nèi)容（示例） 32.1機(jī)械實(shí)體設(shè)計(jì) 32.1.1零件圖設(shè)計(jì) 32.1.3總裝圖 62.2機(jī)械系統(tǒng)控制 62.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"三、結(jié)論 10\o"CurrentDocument"四、參考文獻(xiàn) 10一、 緒論隨著世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人1962年在美國誕生，機(jī)器人已經(jīng)有了三十多年的發(fā)展史。三十多年來，機(jī)器人由工業(yè)機(jī)器人到智能機(jī)器人，成為21世紀(jì)具有代表性的高新技術(shù)之一，其研究涉及的學(xué)科涵蓋機(jī)械、電子、生物、傳感器、驅(qū)動(dòng)與控制等多個(gè)領(lǐng)域。世界著名機(jī)器人學(xué)專家，日本早稻田大學(xué)的加藤一郎教授說過：“機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具有的最大特征之一是步行功能。”雙足機(jī)器人屬于類人機(jī)器人，典型特點(diǎn)是機(jī)器人的下肢以剛性構(gòu)件通過轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，模仿人類的腿及髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)，并以執(zhí)行裝置代替肌肉，實(shí)現(xiàn)對身體的支撐及連續(xù)地協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，各關(guān)節(jié)之間可以有一定角度的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。雙足機(jī)器人不僅具有廣闊的工作空間，而且對步行環(huán)境要求很低，能適應(yīng)各種地面且具有較高的逾越障礙的能力，其步行性能是其它步行結(jié)構(gòu)無法比擬的。研究雙足行走機(jī)器人具有重要的意義。二、 主要研究內(nèi)容（示例）（一般包括設(shè)計(jì)方案、理論分析、研究方法與手段、結(jié)果與討論、結(jié)論等2.1機(jī)械實(shí)體設(shè)計(jì)2.1.1零件圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵零件圖如表1所示。表2-1關(guān)鍵零件示意圖4?舵機(jī)3?胸板及手臂5.右腳板 6.左腳板2.1.2部件裝配圖2-1部件圖1圖2-2部件圖2圖2-3部件圖32.1.3總裝圖圖2-5總裝圖2.2機(jī)械系統(tǒng)控制隨著機(jī)械電子和自動(dòng)控制等學(xué)科的快速發(fā)展，機(jī)器人的功能正日趨完善并開始在眾多領(lǐng)域扮演著越來越多重要角色。以雙足直立行走機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)為例，如圖

根據(jù)力學(xué)相關(guān)知識，可得簡化后腿部的動(dòng)態(tài)行走時(shí)膝關(guān)節(jié)力矩平衡公式:J沁+fw(t)=M(/)mdt根據(jù)力學(xué)相關(guān)知識，可得簡化后腿部的動(dòng)態(tài)行走時(shí)膝關(guān)節(jié)力矩平衡公式:d02(t) d0 ()J +f=Ku(t丿mdt2mdtaa根據(jù)公式G）6），計(jì)算出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù):（3）小電流U通過放大器形成大電流U，在經(jīng)過控制電機(jī)與一個(gè)積分環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)c c得到最終的輸出角度0。在設(shè)定在超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間ts=0.3s的情況下，解得T=0.1S,氣=5?因而,sG.5；+sG.5；+1)(4)因而，系統(tǒng)的閉為環(huán)傳遞函數(shù):G(sG(s)1+G(s)50s2+10s+50(5)系統(tǒng)的奶奎斯特圖如圖所示2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1紅外熱釋電傳感器人體檢測實(shí)驗(yàn)原理圖N-10.1■1三?呂=-1孟丘-1畔乂.?二2.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1紅外熱釋電傳感器人體檢測實(shí)驗(yàn)原理圖N-10.1■1三?呂=-1孟丘-1畔乂.?二2Lbnu3VJAVV[hhiiwui：'RSTIHRAEEFArduinomi[IE2.4系統(tǒng)軟件調(diào)試intledPin=9;〃定義ledPin引腳為9intsensor=2;〃定義sensor引腳為2intval=0;//定義變量儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅鞯姆祷刂祐oidsetup(){pinMode(ledPin,OUTPUT);〃設(shè)定ledPin引腳為輸出狀態(tài)digitalWrite(ledPin,HIGH);//ledPin寫入高電平熄滅發(fā)光二極管pinMode(sensor,INPUT);〃設(shè)定sensor引腳為輸入狀態(tài)}voidloop(){val=digitalRead(sensor);//讀傳感器的值if(HIGH==val)〃如果檢測到人移動(dòng){//讓燈閃爍digitalWrite(ledPin,LOW);delay(1000);digitalWrite(ledPin,HIGH);delay(1000);}//如果沒有檢測到人移動(dòng)else{digitalWrite(ledPin,LOW);//熄滅LED燈}}當(dāng)紅外熱釋電傳感器檢測到有人經(jīng)過時(shí)，LED燈會(huì)閃爍。如果沒有人經(jīng)過時(shí)，LED燈會(huì)熄滅。三、結(jié)論通過這次機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是我們對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，從三維建模軟件進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)，近而由三維結(jié)構(gòu)圖繪制二維草圖，在此基礎(chǔ)上利用單片機(jī)對機(jī)器人進(jìn)行控制，利用機(jī)械系統(tǒng)控制所設(shè)計(jì)的控制策略對機(jī)器人進(jìn)行分析，并繪制硬件電路圖及進(jìn)行軟件調(diào)適。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使我們從實(shí)踐中體會(huì)到了學(xué)習(xí)研究機(jī)器人的樂趣。四、參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)是論文不可缺少的組成部分，包括參考書和引用書，數(shù)量不少于10篇；要求有至少2篇外文參考文獻(xiàn)，按正文中引用的先后順序列出，著錄格式參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7714——2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定要求,幾種典型格式如下：1．期刊作者?題名[J].刊名，出版年，卷（期）：起止頁碼.例如：莫少強(qiáng)?數(shù)字式中文全文文獻(xiàn)格式的設(shè)計(jì)與研究[J].情報(bào)學(xué)報(bào)，1999,18（4）：1-6.（間隔符號是英文全角）2．專著作者?書名[M].版本（第一版不著錄）?出版地：出版者，出版年:起止頁碼.例如：[1]賀奇，鄭巖，魏藜等?構(gòu)建面向CRM的數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用[M].北京:人民郵政出版社,2001:230-252.3．論文集作者?題名[C]?//編者?論文集名.出版地:出版者，出版年:起止頁碼.例如：[1]郭宏，王熊，劉宗林?膜分離技術(shù)在大豆分離蛋白生產(chǎn)中綜合利用的研究[C]?//余立新?第三屆全國膜和膜過程學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)議論文集.北京:高等教育出版社，1999:421-425.4．學(xué)位論文作者?題名[D].保存地點(diǎn):保存單位,年份.例如：張筑生.微分半動(dòng)力系統(tǒng)的不變集[D].北京:北京大學(xué)數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)研究所，1983.5．專利文獻(xiàn)作者?題名:國別，專利文獻(xiàn)種類，專利號[P].公告日期或公開日期[引用日期].獲取和訪問途徑.例如：姜錫州?一種溫?zé)嵬夥笏幹苽浞桨福褐袊?8105607.3[P].1989-07-26.6．技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)號，標(biāo)準(zhǔn)名稱[S].例如：[1]GB/T16159—1996，漢語拼音正詞法基本規(guī)則[S].7．報(bào)紙作者?題名[N].報(bào)紙名，出版日期(版次).例如：[1]傅剛，趙承，李佳路.大風(fēng)沙過后的思考[N].北京青年報(bào)，2000-04-12(14).8．科技報(bào)告作者?題名[R].保存地點(diǎn):年份.例如：中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)?密相氣力輸送技術(shù)[R].北京:1996.9．電子文獻(xiàn)主要責(zé)任者.題名[電子文獻(xiàn)及載體類型標(biāo)識].出版地:出版者，出版年(更新或修改日期)[引用日期].獲取和訪問路徑.常用電子文獻(xiàn)類型及載體的標(biāo)識如下：聯(lián)機(jī)網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫[DB/OL]磁帶數(shù)據(jù)庫[DB/MT]光盤圖書[M/CD]磁盤軟件[CP/DK]網(wǎng)上期刊[J/OL]網(wǎng)上電子公告[EB/OL]例如：蕭鈺.出版業(yè)信息化邁入快車道[EB/OL].(2OO1-12-19)[2OO2-12-15].