2技術(shù)報告書匯編螞蟻偵察兵

1、目 錄一、摘要3二、作品介紹3三、工作原理4四、作品功能、特色5五、作品結(jié)構(gòu)5（一）硬件部分5部分667（二）六、設(shè)計方式七、測試方式八、操作方式、使用手冊7九、附錄7（一）未來開發(fā)方向7（二）參考資料7（三）其它2一、摘要隨著社會的的快速發(fā)展，對智能機器人的要求越來越高，關(guān)于機器人世界各國都有研究，機器人可以代替完成地區(qū)的作業(yè)，因而具有很大的實用性，特別是在軍事應(yīng)用中上，而國內(nèi)目前有一款小型，主要用于狹窄、低矮空間的作業(yè)，亦可加載各種傳感器模塊對目標區(qū)域進行探測，實現(xiàn)了讓機器代替人來完成等高難度工作。設(shè)計的仿螞蟻的“螞蟻偵察兵”的體積小，使之容易隱藏，運動靈活，能進入人不能到達的地方。人們可

2、以控制機器人各個功能模塊使得其成為人的“眼睛”，來進行信息和獲取工作。作品采用足行走而非輪行走，更適合用于諸如野外、廢墟等顛簸地面的工作。二、作品介紹該作品主要應(yīng)用于的，仿螞蟻而做，可以稱之為“螞蟻”偵察兵。作品主要包括“螞蟻”的頭，胸，腹三部分，長度 20 公分左右。頭部一對觸角，其中一個加入超聲波模塊，可以實現(xiàn)超聲波避障；頭部中間加入頭模塊，可以對目標以及周圍環(huán)境成像發(fā)送至終端成像設(shè)備；另一個觸角為紅外線模塊，有時機器人不方便使用頭時，可以啟用紅外線探測模塊，方便更隱蔽的搜集信息，此外，紅外線模塊使得光線較弱、等情況的影響進一步降低，從而實現(xiàn)全天候的監(jiān)測。胸部是機器人的三對足以及部分控制系

3、統(tǒng)。通過單片機來實現(xiàn)對三對足行走模式的控制，如前進，轉(zhuǎn)向等。腹部是主要的控制中樞，單片機控制以上功能的實現(xiàn)，另外控制面板加入無線交換模塊，使得眾多“螞蟻”之間可以通過單片機控制實現(xiàn)“群間交流”。當電量低于預(yù)置水平時，機器人自動返回。仿螞蟻而做的“螞蟻偵察兵”的體積小，使之容易隱藏，運動靈活，能進入人不能到達的地方。人們可以控制機器人各個功能模塊使得其成為人的“眼睛”，來進行信息和獲取工作。作品采用足行走而非輪行走，更適合用于諸如野外、廢墟等顛簸地面的工作。器人世界各國都有研究，并且多應(yīng)用于軍事上。如圖是關(guān)于機獨創(chuàng)、設(shè)計了球型變形偵察機器人，已經(jīng)開始進行性能改良以適用于實戰(zhàn)。在不用時機器收攏，用

4、時人可以將機器投入到目標地點后，控制機器展開并開始偵測；3而國內(nèi)目前有一款小型，主要用于狹窄、低矮空間的作業(yè)，亦可加載各種傳感器模塊對目標區(qū)域進行探測。小型機器多采用滾輪是運動方式，在顛簸地面上的作業(yè)會受到影響。為此，設(shè)計了可以用機械足來交替運動來行走的“螞蟻偵察兵”，降低不平的地面對機器人的限制。三、工作原理本產(chǎn)品行走采用了仿生的三角步態(tài)，其具體原理如下：機器人步態(tài)：采用三角步態(tài)：六足仿機器人采用六足昆蟲的行走步態(tài)，步行時把 6 條足分為兩組,以一邊的前足后足與另一邊的中足為一組,形成一個三角架支撐機體。因此在同一時間,只有一組的 3 條足起支撐作用,前足用爪固定物體后拉動蟲體前進,中足用以

5、支撐并舉起所屬一邊的身體,后足則推體前進同時使機體轉(zhuǎn)向。行走時機體向前，并稍向外轉(zhuǎn),3 條足同時行動,然后再與另一組 3 條替進行。直線行走時的步態(tài)如圖 25 所示。機器人開始運動時左側(cè)的 2 號腿和右側(cè)的 4、6 號腿抬起,準備向前擺動,另外 3 條腿 1、3、5 處于支撐狀態(tài),支撐機器人本體確保機器人的原有重心位置處于 3 條支撐腿所的三角形內(nèi),使機器人處于穩(wěn)定狀態(tài)不至于摔倒,見圖 25a，擺動腿 2、4、6 向前跨步,見圖 25b,支撐腿 1、3、5 一面支撐機器人本體,一面在小型直流驅(qū)動電機和皮帶傳構(gòu)的作用下驅(qū)器人本體,使機器人機體向前運動一個半步長S,見圖 25c;在機器人機體移動到

6、位時,擺動腿 2、46 立即放下,呈支撐態(tài)。使機器人的重心位置處于 2、4、6 三條支撐腿所的三角形穩(wěn)定區(qū)內(nèi),原來的支撐腿 1、3、5 已抬起并準備向前跨步,見圖 25d 擺動腿 1、3、5 向前跨步,見圖 25e,支撐腿 2、4、6 此時一面支撐機器人本體,一面驅(qū)器人機體使機器人機體向前運動一個步長 S,見圖 25f 如此不斷重復(fù)步態(tài) a-b-c-d-e-f-a,循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)機器人不斷向前運動。4四、作品功能、特色目前作品能完成以下功能模塊主要功能目標：機器人能在無線控制下進行移動，前進，左右移動。本產(chǎn)品采用仿生設(shè)計，沒有采用通常的的輪式行走方式，而是使用機械腿交替行走。五、作品結(jié)構(gòu)（一）硬

7、件部分作品結(jié)構(gòu)圖如下機械結(jié)構(gòu)設(shè)計行走模式設(shè)計基于 HT 的中控系統(tǒng)無線收發(fā)模塊5采用 HT 的單片機為控制，設(shè)計了外接無線收發(fā)模塊，用以小機器人，根據(jù)三角步態(tài)原理（具體如下介紹）設(shè)計了機器人的行走模式，并以此為根據(jù)使用 HT編程，實現(xiàn)里程序控制硬件，機械結(jié)構(gòu)的目的。（二）部分程序順序：HT無線控制機器人前進左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)停止，HT無線控制機器人前進機器人左轉(zhuǎn)機器人右轉(zhuǎn)機器人停止各項功能由外部中斷觸發(fā)，機器人行走由定時器控制，六、設(shè)計方式圖為的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用機電用實現(xiàn)對機器人的控制。設(shè)計產(chǎn)品的費用如下：信息費，用于打印，查閱資料等：20；機械零件加工費：50；電子零件費：300；共 370 元主控

8、啟用 IO 口的輸出功能，用來控制機器人，利用定時器生成的脈沖控制機器人的運動方式。運用外部中斷的功能實現(xiàn)對機器人的不同操作。由于機械機構(gòu)的原因不得不對每個舵機進行程序上的補償，每個都調(diào)試了半天才打到想要的結(jié)果，其中發(fā)現(xiàn)了關(guān)于舵機使用的好多問題，程序脈沖占空比的大小和個數(shù)對機械臂運轉(zhuǎn)速度和運轉(zhuǎn)角度都是有影響的，由于連線眾多，程序的干擾，給帶來很大的難題。由于舵機性能的不同，為防止機械結(jié)構(gòu)的損壞，用進行了6很大的補償。在此次的比賽準備中，負責機械和硬件的事宜，負責的編寫，、負責材料的采購。四人分工明確，但有密切配合。七、測試方式由于產(chǎn)品不成熟，故此測試環(huán)境為室外石灰路面。利用控制機器的行走。機器行走大體無礙，但由于機械設(shè)計不成熟，故此機器行走時為慢速，過快會導(dǎo)致機器的故障，需人為幫助。八、操作方式、使用手冊沒特別注意的，無線按鍵上