創(chuàng)意之星之四足機(jī)器人重點(diǎn)講義

1、 大學(xué) 專業(yè)實(shí)踐課題：四足追光機(jī)器人姓 名： 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師: 四足追光機(jī)器人一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠谩皠?chuàng)意之星”機(jī)器人套件組裝可以進(jìn)行追光行走的四足機(jī)器人；2、 實(shí)驗(yàn)套件（創(chuàng)意之星）1.機(jī)械結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)件、舵機(jī)動(dòng)力關(guān)節(jié)、可轉(zhuǎn)向輪子、機(jī)械爪等；2.控制系統(tǒng)：控制卡、舵機(jī)、直流電機(jī)、各類傳感器、電源等；3.控制軟件：NorthSTAR 圖形化開發(fā)環(huán)境 三、實(shí)驗(yàn)步驟1、確定其基本功能基本功能：a 在平地上通過步態(tài)設(shè)計(jì)，可以正常邁步行走。同時(shí)頭部傳感器檢測前方光源，便于及時(shí)調(diào)整運(yùn)行動(dòng)作，追光行走。b 當(dāng)左側(cè)紅外線傳感器檢測到光源強(qiáng)于右側(cè)紅

2、外線傳感器檢測到的光源時(shí)，機(jī)器人運(yùn)行步態(tài)會(huì)改變，控制機(jī)器人左轉(zhuǎn)。右側(cè)的光源強(qiáng)于左側(cè)的光源時(shí)用同樣的原理控制機(jī)器人右轉(zhuǎn)。c 當(dāng)兩側(cè)均檢測到光源亮度相等時(shí)，調(diào)整步態(tài)，追光機(jī)器人會(huì)向前走。直至檢測不到光源停止，再控制向后退。2、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 整個(gè)巡視機(jī)器人由大致三個(gè)模塊組成：a.由8個(gè)舵機(jī)組成四足機(jī)器人的4條腿模塊；b.由2個(gè)舵機(jī)組成四足機(jī)器人尾部部分；c.由2個(gè)紅外接近傳感器和1個(gè)舵機(jī)組成的感應(yīng)模塊。3、機(jī)構(gòu)的裝配整個(gè)四足避障機(jī)器人由1個(gè)控制板，1個(gè)舵機(jī)和兩個(gè)紅外接近傳感器組成可轉(zhuǎn)動(dòng)頭部，8個(gè)舵機(jī)組成主要的4條機(jī)械腿，由兩個(gè)舵機(jī)構(gòu)成尾部部分。整個(gè)四足機(jī)器人共由11個(gè)舵機(jī)、兩個(gè)紅外接近傳感器及“創(chuàng)意之星

3、”機(jī)器人零部件組成。安裝可分為零件的安裝，部件的組裝以及最后的總裝過程。根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案，組裝四條腿的部件、頭部、尾部以及機(jī)器人主體部分，最后組裝到一塊，形成完整的整體結(jié)構(gòu)。4、連接電線由于我們此次使用的是創(chuàng)意之星的標(biāo)準(zhǔn)套件，舵機(jī)接線、傳感器模擬與數(shù)字端口的連接都及其方便簡單。5、設(shè)置各個(gè)舵機(jī)的限制參數(shù)一方面保護(hù)所使用器件的性能，防止過載或錯(cuò)誤操作而將其損壞；另一方面也為我們進(jìn)行各種復(fù)雜的調(diào)試做良好的準(zhǔn)備，能夠順利的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。6、微調(diào)初始姿態(tài)為了更好的進(jìn)行預(yù)期動(dòng)作，可以將機(jī)器人的舵機(jī)位置調(diào)整合適，由于之前已將舵機(jī)調(diào)整中位，所以這部調(diào)整較為簡單，只需旋轉(zhuǎn)舵機(jī)的舵盤的位置即可，即

4、當(dāng)機(jī)器人通電后，舵機(jī)自動(dòng)調(diào)至中位，此時(shí)為機(jī)器人的初始姿態(tài),之后的所有調(diào)試，都是基于這個(gè)初始姿態(tài)設(shè)計(jì)的。7、繪制程序流程圖8、AVR Studio的程序書寫與調(diào)試在該編譯環(huán)境下，圖形化的編程界面極大的方便和提高的了我們編寫一系列動(dòng)作的程序，而且可以更直觀的觀測到所有輸出與輸入端口，很好的完成對(duì)機(jī)器人的控制。下面是圖形化的程序語言：9、源程序如下：#include "background.h"int main(int argc, char * argv) int Diff = 0; int Left = 0; int Right = 0; MFInit(); MFSetPort

5、Direct(0x00000FFF); MFADEnable(0); MFADEnable(1); MFDigiInit(100); DelayMS(100); MFADInit(100); MFSetServoMode(1,0); MFSetServoMode(2,0); MFSetServoMode(3,0); MFSetServoMode(4,0); MFSetServoMode(5,0); MFSetServoMode(6,0); MFSetServoMode(7,0); MFSetServoMode(8,0); MFSetServoMode(9,0); MFSetServoMode(

6、10,0); /左側(cè) Left = MFGetAD(-1); /右側(cè) Right = MFGetAD(-1); Diff = Left - Right; /左側(cè)的值大于右側(cè) if (!Diff>50) /左轉(zhuǎn) MFSetServoPos(1,512,512); MFSetServoPos(2,512,512); MFSetServoPos(3,512,512); MFSetServoPos(4,512,512); MFSetServoPos(5,512,512); MFSetServoPos(6,512,512); MFSetServoPos(7,512,512); MFSetServo

7、Pos(8,512,512); MFSetServoPos(9,405,512); MFSetServoPos(10,512,512); MFServoAction(); /左側(cè)的值小于右側(cè) if (Diff<-50) /右轉(zhuǎn) MFSetServoPos(1,512,512); MFSetServoPos(2,512,512); MFSetServoPos(3,512,512); MFSetServoPos(4,512,512); MFSetServoPos(5,512,512); MFSetServoPos(6,512,512); MFSetServoPos(7,512,512); M

8、FSetServoPos(8,512,512); MFSetServoPos(9,654,512); MFSetServoPos(10,512,512); MFServoAction(); /左右兩側(cè)的值近似相等 if (!(Diff>=-50)&&(Diff<=50) MFSetServoPos(1,512,512); MFSetServoPos(2,512,512); MFSetServoPos(3,512,512); MFSetServoPos(4,512,512); MFSetServoPos(5,512,512); MFSetServoPos(6,512,

9、512); MFSetServoPos(7,512,512); MFSetServoPos(8,512,512); MFSetServoPos(9,512,512); MFSetServoPos(10,512,512); MFServoAction(); DelayMS(500);10. 機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)如下圖 四、 總結(jié) 這次的課程實(shí)踐對(duì)于我們的實(shí)際動(dòng)手能力有很大的幫助，并讓我們將課本上的知識(shí)與實(shí)際連接起來。 進(jìn)行部件組裝的時(shí)候，剛剛開始非常慢，因?yàn)橛泻芏嗖课恍枰崆斑B接好，不能按照從頭到尾的順序進(jìn)行連接，那樣會(huì)導(dǎo)致螺絲刀無法對(duì)螺絲進(jìn)行擰緊，從而只能拆開重新進(jìn)行組裝，就是因?yàn)檫@些原因，導(dǎo)致前期組裝是速度非常慢，而越到后面，對(duì)其結(jié)構(gòu)和組裝的先后順序越