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《机电一体化综合训练 Ⅲ》

实习报告

姓 学 班

名 号 级

王航 2013012554 机电 133 18829354304

史颖刚、 苏宝峰、 王转卫、刘利

联系方式 指导教师

西北农林科技大学机械与电子工程学院

2016年 10 月

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目录

一． 绪论 .......................................................................................3 1.1 机器人的发展背景与前瞻与课程设计内容 .....................3 二. 实习任务 ..................................................................................3 三. 实习要求 ..................................................................................3 四． 工作原理 ...............................................................................4

4.1 六自由度机器人的工作原理 ..............................................4 4.2 机器人的工作原理 .............................................................4 4.3 舵机的驱动原理 .................................................................6 五． 机器人行走的实现 ................................................................6

5.1 步态规划的概念 ...............................................................6 5.2

步态规划的方法 .............................................................6 5.3 步态设计 ..........................................................................7 5.4 设置参数及程序的调试 .................................................7 5.4.1 前进 .................................................................................8 5.4.2 前空翻..............................................................................8 5.4.3 后空翻..............................................................................8 5.5 程序调试 .............................................................................8 六.实习中遇到的问题 ................................................................... 10

7.2 步态设计.......................................................................... 10 7.3 控制系统设计 .................................................................. 11 八．实习总结 ............................................................................... 12

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一． 绪论

1.2 机器人的发展背景与前瞻与课程设计内容

近年来，随着社会飞速发展， 机器人的研究及应用得到迅速发展， 因其在教育， 医疗，军事，工业等领域的巨大应用，因此得到许多国内外科学家的关注。 机器人在以后社会快速发展的过程中会起着越来越重要的作用。

相信在不久的

将来机器人将会取代繁重的人力劳动， 使劳动者的人身安全得到保障。 同时机器 人的发展也将为以后的社会发展奠定良好的基础。

双足机器人不仅具有广阔的工作空间， 而且对步行环境要求很低， 能适应各种 地面且具有较高的逾越障碍的能力， 其步行性能是其它步行结构无法比拟的。 研 究双足行走机器人具有重要的意义。

1、主要内容：

1）、控制系统软硬件设计与仿真； 2）、六自由度机器人运动控制。 2、训练形式

学生以小组为单位，集体讨论确定整体方案；指导教师给出实训方向， 技术指标等，协助学生完成训练任务。

二. 实习任务

这次机电一体化综合训练Ⅲ包含两部分内容。一是分组选题完成实习要求； 二是开发性设计。本报告书将从整体上分为两部分对本次实习的要求进行汇报。 完成对六自由度机器人的组装、调试以及实现预定的功能。

三. 实习要求

要使六自由度机器人实现人类的一些动作， 那么六自由度机器人必须有它的 独特性。事实上，关于运动灵活性，人类大约拥有四百个左右的自由度。因此， 机器人的关节的选择、 自由度的确定是很必要的， 步行机器人自由度的配置对其 结构有很大影响。自由度越少，结构越简单，可实现功能越少，控制起来相对简 单；自由度越多，结构越复杂，可实现功能越多，控制过程相对复杂。

自由度的配置必须合理 : 首先分析一下步行机器人的运动过程 ( 向前) 和行走 步骤: 重心右移( 先右腿支撑 ) 、 左腿抬起、左腿放下、重心移到双腿中间、重心 左移、右腿抬起、右腿放下、重心移到双腿间，共分

8 个阶段。从机器人步行过

1 个自由度以

程可以看出 : 机器人向前迈步时，髋关节与踝关节必须各自配置有

配合实现支撑腿、 上躯体的移动和实现重心转移。 另外膝关节处配置 1 个俯仰自 由度能够调整摆动腿的着地高度， 保证步行时落足平稳。 这样最终决定髋关节配

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