简单的行走机器人制作
(完整版)基于单片机控制的双足行走机器人的设计
基于单片机控制的双足行走机器人设计摘要：21世纪机器人发展日新月异，从传统的履带式机器人到如今的双足行走机器人，机器人的应用范围越来越广。
本系统以单片机（STC89c52）为系统的中央控制器，以单片机（STC12c5410ad）为舵机控制模块。
将中央控制器与舵机控制器，舵机，各类传感设备及受控部件等有机结合，构成整个双足行走机器人，达到行走、做动作的目的。
单片机中央控制器与舵机控制器以串口通信方式实现。
系统的硬件设计中，对主要硬件舵机控制器和STC89C52单片机及其外围电路进行了详细的讲述。
硬件包括舵机控制器，STC12C5410AD 单片机，按键，各种传感器和数据采集与处理单元。
软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口通讯的接收和发送程序。
论文的最后部分以双足行走机器人为基础，结合传感器，外围控制设备组成控制系统，并给出了此系统应用领域的一些探讨和研究。
关键词：单片机；舵机控制； STC12C5410ADBipedal robot design based on MCUAbstract：In the 21st century robot development changes with each passing day, from the traditional crawler robot to now bipedal robot, the robot's application scope is more and more widely.This system by single chip microcomputer (STC89c52) as the central controller in the system, STC12c5410ad MCU as the steering gear control module. The central controller and the servo controller, Steering gear, all kinds of sensing and control components such as organic combination, make up the whole bipedal robot, the purpose of to walk, do the action.Single chip microcomputer central controller and the servo controller to realize serial communication way.System hardware design, the main hardware servo controller and STC89C52 single-chip microcomputer and peripheral circuit in detail. Hardware including servo controller, STC12C5410AD micro controller, buttons, all kinds of sensor and data acquisition and processing unit. Software includes MCU initialization, the main program, and interrupts program signal collection, through a serial port communication to send and receive procedures. The last part of the paper on the basis of bipedal robot, combined with the sensor, the peripheral control device of control system, this system is also given some discussions and research in the field of application.Keywords：MCU; Servo Control; STC12C5410AD目录第一章绪论 (5)1.1课题背景 (5)1.2课题研究的目的及意义 (6)1.3系统设计主要任务 (7)第二章系统方案设计 (8)2.1机器人自由度选择 (8)2.2机器人结构的设计 (8)2.3驱动方案选型 (8)2.4系统总体设计 (9)第三章系统硬件电路设计 (10)3.1单片机控制模块 (6)3.2 舵机控制模块 (11)3.3 传感器模块电路设计 (12)3.4按键电路设计 (12)3.5机器人电源及通信系统设计 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1程序流程图 (15)4.2控制流程图 (16)4.3动作数据采集 (16)4.4数据库的建立 (17)第五章系统整机调试及功能测试 (18)5.1舵机控制控制模块调试 (18)5.2舵机调试 (18)5.3红外传感设备调试 (19)5.4按键测试 (19)5.5整机调试 (19)第六章设计总结及技术展望 (20)参考文献 (21)附录 (21)第一章绪论1.1 课题背景1920年捷克斯洛伐克作家卡佩克写了一本小说叫《罗萨姆的机器人万能公司》。
小型行走机构设计与制作 子列
小型行走机构设计与制作子列小型行走机构设计与制作1 小型行走机构的选择1.1 选择原则小型行走机构的类型，应该根据使用情况来确定，一般可以分成三种：滑动型、直杆型和曲线型。
滑动型机构，其典型的范例就是平板机械臂，具有结构简单、行走速度快、重量轻等优点；直杆型机构，它们有着简单、容易维护、性能稳定等优点，能够在特定的应用中显示出良好的性能；曲线型机构，其定位精度高，并且能有效地提高行走速度，是行走机器人的首选。
1.2 适用范围小型行走机构主要用于搬运、物料分拣、仓库输送等特定的服务，广泛应用在科学研究、物流、检测检验等行业。
2 电动机及传动系统2.1 电机的选择小型行走机构的电机，一般应使用直流电机，因为它具有低速、高扭矩和高精度等特点，并且容易控制。
另外，使用钛合金或碳纤维等轻量级材料，可以显著降低电机的重量。
2.2 传动系统的选择小型行走机构的传动系统，一般应使用减速器与灵敏传动系统。
减速器可以有效地降低行走机构的行走速度，而且具有高功率转换率；灵敏传动系统，具有优良的动力学特性，抗载荷性能卓越，能够较好地满足小型行走机构的使用要求。
3 控制系统3.1 控制方式小型行走机构的控制方式，一般可以采用模拟控制或数字控制两种方式，具体选择应根据应用环境及要求来确定。
模拟控制较容易实现，简单、维护、灵活，可适用于定位较精确的特殊环境，且通常需要一位熟练的操作员；数字控制则比较复杂，但具有自动化程度高、表达能力强的优点，适用于自动控制。
3.2 控制系统的硬件小型行走机构的控制系统，一般可采用专用的控制芯片或通用的控制器，如微处理器、DSP、FPGA等，来实现控制系统的软件功能。
此外，还应当考虑抗干扰能力、兼容性等因素，以保证小型行走机构的正常运行。
4 行走方式4.1 直线行走直线行走是行走机构行走中最常见的方式，这种行走方式的特点是，行走过程中没有任何方向变换，定位精度很高，出发点与终点之间的距离较长。
实现机器人走动的python代码
实现机器人走动的python代码机器人是现代科技的重要成果，它们可以执行重复性的任务，从而帮助人们提高生产效率和改善生活质量。
而要实现机器人的走动，编写Python代码是一个不错的选择。
首先，你需要了解机器人的基本结构和行走原理，以便更好地编写代码。
机器人通常由机身、电机、轮子等部分组成，其行走原理基于电机驱动轮子的运动。
接下来，你需要使用Python的turtle模块来模拟机器人的运动。
使用turtle模块可以让你轻松地在屏幕上绘制图形，从而模拟机器人的行走轨迹。
下面是一个简单的Python代码示例，实现机器人的走动：```pythonimport turtle# 设置画布大小turtle.setup(800, 600)# 设置机器人的起始位置turtle.penup()turtle.goto(0, 0)turtle.pendown()# 定义机器人的行走函数def robot_walk():turtle.forward(50)turtle.right(90)turtle.forward(50)turtle.left(90)# 控制机器人行走for i in range(4):robot_walk()# 结束程序turtle.done()```在这段代码中，我们首先使用turtle.setup()函数设置画布大小为800x600，然后使用turtle.penup()和turtle.goto()函数将机器人移动到起始位置。
接下来，我们定义了一个名为robot_walk()的函数，它定义了机器人如何行走。
在这个函数中，我们使用turtle.forward()和turtle.right()等函数来控制机器人的行动，让它向前移动50个像素，然后向右转90度，再向前移动50个像素，最后向左转90度。
最后，在主程序中，我们使用for循环控制机器人行走4次，每次调用robot_walk()函数。
最后，使用turtle.done()函数结束程序。
自制简易机器人
自制简易机器人自制简易机器人随着科技的不断进步，机器人已经成为了现代社会的重要组成部分。
然而，对于大多数人来说，购买一台完整的机器人可能是一项昂贵的投资。
因此，本文将介绍如何自制一台简易的机器人，以降低成本并实现个性化的需求。
首先，确定机器人的主题和功能。
例如，我们可以制作一个简单的轮式机器人，它可以在家中执行简单的任务，如巡逻和监控。
接下来，我们需要为机器人选择合适的硬件和软件。
硬件方面，我们可以选择Arduino板作为主控板，搭配马达、轮子、传感器等配件。
软件方面，我们可以使用Arduino编程语言来编写机器人的程序。
在准备好硬件和软件之后，我们可以开始设计机器人的电路。
将所有硬件连接起来，确保它们能够正常工作。
接下来，我们需要为机器人设计机械结构，包括机身、轮子、传感器等部分。
可以使用3D打印技术来制作机身，轮子和传感器则可以从电子市场购买。
完成机械结构的设计后，我们可以开始编写机器人的程序。
在Arduino 编程环境中，我们可以使用各种函数和变量来实现机器人的各项功能。
例如，使用电机控制函数来控制马达的转速和方向，使用传感器数据变量来获取传感器的检测结果。
根据需求，我们可以编写不同的程序来实现不同的功能，如自动巡逻、避障、声音控制等。
完成机器人的制作后，我们可以进行测试。
将机器人放在不同的环境中，观察它是否能够正常工作，并记录测试结果。
如果机器人出现了问题，我们可以检查电路和程序，找出问题所在并进行修复。
最后，对自制简易机器人的优缺点进行评价。
优点方面，自制机器人可以降低成本、实现个性化需求、提高技能水平等。
缺点方面，自制机器人的功能和性能可能不如商业产品，且需要花费更多的时间和精力。
针对这些缺点，我们可以进行改进和优化，以提高机器人的性能和质量。
总之，自制简易机器人是一项有趣且具有挑战性的项目。
通过制作机器人，我们可以学习到很多有关机器人技术和电子制作的知识。
自制机器人还可以为我们带来更多的创意和可能性，让我们能够更好地利用技术和实现个性化的需求。
手把手教你做四足步行机器人
手把手教你做四足步行机器人用两个飞机模型舵机就能DIY个四足机器人!简单易做.你可试试.来源：机器人天空原创时间：2008-05-19第一步：准备零件和所需的材料制作一个四腿的行走机器人非常简单，所需零件也非常少，两个电机，机器人的腿（用直径合适的铁丝弯制），电池，底板（我用的是一种非常酷的塑胶材料，当它被在热水中加热时就会变软，冷却后又会回复硬度），用来将电池和电机固定在底板上的螺钉，一小块电路实验版（可以在电子市场买到），一个用来安放 ATMega的28针芯片插座，胶，烙铁和焊锡，以及刀子。
装配之前我还画了一张草图，在上面标出了需要打孔和切割的位置，有一张草图可以让你少走很多弯路，所以我建议大家在对手之前都要做一番“纸上谈兵”的工作。
第二步：现在需要用刀子在机器人的底板上划出两个安放电机的洞，我先按照草图划出一个洞后用切下来的那部分做标尺直接在另一边划另外一个洞。
切的时候不要忘了在下面垫一块纸板，我差一点切了我的咖啡桌。
打好两个洞后试一试电机，我划的洞似乎稍微宽了一点，长度倒是刚好。
第三步：弯曲底板，安装电机很不幸，本人手劲不足，无法直接把底板弯曲成照片中的角度，只好采用技术含量比较高的办法：首先烧一壶开水然后将底板放入水中一到二分钟，主要要用一个东西按住底板，免得它浮上来（不要用手！）。
拿出来后底板应该软一些了，戴着手套将它弯曲到自己想要的角度直到冷却。
根据网上高手的建议，最佳角度为30度。
钻上两个螺纹孔，然后用螺钉将电机固定在底板上。
第四步：固定腿部到伺服电机的十字臂我用尖嘴钳截了两段粗铜线作为机器人的前腿和后腿，然后把它们弯曲成适合伺服电机的十字臂的形状。
一条经典的BEAM准则就是需要连接零件时，如果可能的话尽量采用铁丝来捆绑。
用铁丝捆绑要优于采用焊锡连接。
用铁丝捆绑的话会给零件一定的自由空间，并且也利于零部件的再次使用。
第五步：关键的一步：将固定好腿部零件的十字臂装在伺服电机上将绑上了腿部的十字臂固定到伺服电机上，然后用钳子小心地把机器人的前后腿一点点折到图中所示位置。
机器人制作教程
两年前，爸爸给我买了套机器人组合套件，希望我在进入小学高年级之前掌握基本的机器人知识。
去年暑假爸爸辅导我阅读《简易机器人制作(zhìzuò)》（江苏教育）一书，开始学习认识机器人，掌握初级的计算机控制和简单的机械知识。
这个寒假我利用所掌握的知识，在爸爸指导下，开始实际制作一个简单的完整模型——智能机器人小车。
一、小车功能(gōngnéng)介绍智能机器人小车可独立(dúlì)完成4个功能：1、小车(xiǎochē)碰壁拐弯——小车在行进过程中碰到障碍物倒退拐弯并继续前行；2、小车悬崖回头——小车在浅色水平桌面行进(xíngjìn)，探测到行进方向是桌子边沿时停步并转弯回头；3、小车边走边唱——小车在行进过程中播放音乐；4、小车走8字——小车按照8字的形状行走；二、设计思路最初爸爸找到一个类似范例，但由于结构件不同，而且没有源程序，我们参考了这个范例的结构和功能，经过独立思考，多次实验调测，完成这个小车的制作。
1、确定任务依照不同程序，能够分别使小车完成碰壁拐弯、边走边唱、悬崖回头和走8字。
2、确定总方案根据任务确定智能小车所需完成的动作，小车需要具备探测障碍物、探测桌面边沿(biānyán)、以及相应需要完成的前进、后退、拐弯、唱歌这些动作。
3、结构设计结构设计成有两个电机分别控制两个后轮，前轮使用一个万向轮，另外需要一个接触传感器和一个双光反射传感器。
结构上需要将接触传感器触点放在小车最前端，双光反射传感器设在接触传感器稍微靠后的位置，面向地面，距地面8-10mm。
结构设计中的难点是万向轮很容易卡住，连接线不够(bùgòu)长影响控制板安装位置。
4、控制电路设计(shèjì)控制电路要设计成让传感器（接触传感器、光反射传感器）判断有没有信号，然后(ránhòu)确定两个电机正转或反转，实现小车前进、后退和拐弯这些动作。
幼儿园扫地机器人DIY制作 幼儿园科技
幼儿园扫地机器人DIY制作随着科技的不断发展，人们的生活逐渐变得便利和智能化。
在幼儿园教育领域，科技也逐渐融入其中，为幼儿的教育提供了更多可能。
其中，幼儿园扫地机器人DIY制作成为了教育领域内的一大亮点。
下面，我将向大家介绍幼儿园科技中扫地机器人的制作过程。
一、材料准备我们需要准备以下材料：1. 电机：选择适合的扫地机电机，确保能够正常工作。
2. 电池：提供电力支持，确保机器人能够正常运转。
3. 传感器：用来感知周围环境，避免机器人碰撞或掉落。
4. 主板：控制电机和传感器的工作。
5. 轮子：提供机器人运动的支持。
6. 外壳：保护机器人内部零部件，确保机器人的安全使用。
7. 其他辅助材料：如螺丝、胶水等。
二、制作步骤接下来，我们开始制作幼儿园扫地机器人：1. 搭建底盘：我们将电机和轮子固定在底盘上，搭建出机器人的基本结构。
2. 安装电池：将电池安装在机器人内部，连接电机和主板。
3. 安装传感器：将传感器安装在机器人前方，用于感知周围环境。
4. 连接主板：将电机和传感器连接至主板，确保机器人的正常运作。
5. 安装外壳：将机器人外壳固定在底盘上，确保内部零部件的安全。
6. 调试测试：连接电源，测试机器人的运行情况，调试程序、传感器等，确保机器人能够正常工作。
三、教学应用幼儿园扫地机器人DIY制作不仅仅是一项科技制作活动，更可以应用于幼儿园的教学中：1. 启发孩子的创造力：通过DIY制作扫地机器人，可以启发幼儿的创造思维，培养他们的动手能力和想象力。
2. 实践应用科技知识：在制作过程中，孩子们可以学习到有关电机、传感器等科技知识，并将其应用到实际中。
3. 培养团队合作意识：孩子们可以分工合作，共同参与机器人的制作，培养团队合作意识和沟通能力。
4. 提升环保意识：通过使用扫地机器人，不仅可以减轻保洁人员的工作量，还可以向孩子们宣传环保意识，引导他们养成良好的生态环保习惯。
四、安全注意事项在DIY制作幼儿园扫地机器人时，我们也需要注意一些安全事项：1. 注意用电安全：在使用电池和连接电路时，要注意避免短路和触电等安全问题。
MATLAB机器人仿真程序
MATLAB机器人仿真程序哎呀，说起 MATLAB 机器人仿真程序，这可真是个有趣又充满挑战的领域！我还记得有一次，我带着一群学生尝试做一个简单的机器人行走仿真。
那时候，大家都兴奋极了，眼睛里闪着好奇的光。
我们先从最基础的开始，了解 MATLAB 这个工具的各种函数和命令。
就像是给机器人准备好各种“零部件”，让它能顺利动起来。
比如说，我们要设定机器人的初始位置和姿态，这就好像是告诉机器人“嘿，你从这里出发，站好啦！”然后，再通过编程来控制它的运动轨迹。
有的同学想让机器人走直线，有的同学想让它拐个弯，还有的同学想让它走个复杂的曲线。
在这个过程中，可遇到了不少问题呢。
有个同学不小心把坐标设置错了，结果机器人“嗖”地一下跑到了不知道哪里去，大家哄堂大笑。
还有个同学在计算速度和加速度的时候出了差错，机器人的动作变得奇奇怪怪的，像是在跳“抽筋舞”。
不过，大家并没有气馁，而是一起努力找错误，修改代码。
终于，当我们看到那个小小的机器人按照我们设想的轨迹稳稳地行走时，那种成就感简直无法形容。
回到 MATLAB 机器人仿真程序本身，它其实就像是一个神奇的魔法盒子。
通过输入不同的指令和参数，我们可以创造出各种各样的机器人运动场景。
比如说，我们可以模拟机器人在不同地形上的行走，像是平坦的地面、崎岖的山路或者是湿滑的冰面。
这时候，我们就要考虑摩擦力、重力等各种因素对机器人运动的影响。
想象一下，机器人在冰面上小心翼翼地走着，生怕滑倒，是不是很有趣？而且，MATLAB 机器人仿真程序还能帮助我们优化机器人的设计。
比如说，如果我们发现机器人在某个动作上消耗了太多的能量，或者动作不够灵活，我们就可以通过调整程序中的参数来改进。
这就像是给机器人做了一次“整形手术”，让它变得更完美。
另外，我们还可以用它来进行多机器人的协同仿真。
想象一下，一群机器人在一起工作，有的负责搬运东西，有的负责巡逻，它们之间需要相互配合，避免碰撞。
这就需要我们精心设计它们的通信和协调机制，让它们像一支训练有素的团队一样高效工作。
毕业论文（设计）基于matlab的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真
诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：基于MATLAB的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真系部：机械工程系专业：机械电子工程学号：112012337学生：指导教师（含职称）：（讲师）专业负责人：1．设计的主要任务及目标1）通过查阅有关资料，了解双足型机器人主要技术参数；2）双足型机器人的腿部模型建立及运动部件设计3）利用Pro/E完成动作的仿真2．设计的基本要求和内容1）双足型机器人的腿部功能选择；2）模型的建立；3）运动的仿真4）完成毕业设计说明书的撰写3．主要参考文献[1] 孙增圻.机器人系统仿真及应[ J ].系统仿真报，1995 ，7( 3 ):23-29.[2] 蒋新松，主编.机器人学导论[ M ].沈阳：辽宁：辽宁科学技术出版社，1994.[3] 蔡自兴.机器人学[ M ].北京：清华大学出版社，2000.[4] 薛定宇，陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用[ M ].北京：清华大学出版社，20024．进度安排设计各阶段名称起止日期1 发放毕业设计题目及选题2015.03.03—2015.03.232 查阅文献，了解研究意义，完成开题报告2015.03.24—2015.04.133 编写说明书，已完成工作，完成中期答辩2015.04.14—2015.05.044 继续编写毕业设计说明书2015.05.01—2015.06.015 提交设计说明书，完成毕业答辩2015.06.02—2015.06.22审核人：年月日基于Matlab的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真摘要：最近几年，双足仿人步行机器人发展很快，有很高的科学研究价值。
步行机器人的运动是模仿人的步行运动的形式，相比其它机器人有更好的灵活性，所以可以完成各种生活中的难度更大的任务，实用价值远高于其它机器人，当然研究难度和控制也相当复杂。
六足爬行机器人设计--第2章 六足爬行机器人的方案设计
第2章六足爬行机器人的方案设计2.1 总体设计要求技术参数：自由度数：每条腿有3个，共有16个；本体体重：≤6kg；行走速度：≥20mm/s；设计要求：能够完成前进、倒退、转弯、摆头、避障等任务，并且便于人工控制。
工作要求：1)机器人的重量控制在6公斤左右，但是这是设计的爬行机器人，为适应不同地形，它的最大负重加20%。
为1.2公斤；2)机器人机体运动时离地最低为100mm；3)机器人机步长不低于50mm；4)为保证电机良好工作和不至于使电机在重负重下工作，机器人小腿和地的夹角不小于10度，不大于40度，小腿往内倾斜；多足爬行机器人的一般设计准则：1) 能够实现机器人多种姿态间的灵活调整；2) 机器人机体结构简单、紧凑，重量轻；3) 机器人整体结构强度高、刚度好、负载能力达到要求；4) 在满足功能要求的情况下，尽量减少驱动及配套装置数量，简化控制的复杂性。
2.2六足爬行机器人的步态规划步态设计是实现爬行的关键之一，也是系统控制难易的标志，为达到较为理想的爬行，考虑下列要求：1)步行平稳、协调，进退自如，无明显的左右摇晃和前后冲击；2)机体和关节间没有较大的冲击，特别是当摆动腿着地时，与地面接触为软着陆；3)机体保持与地面平行，且始终以等高运动，没有太大的上下波动；4)摆动腿胯步迅速，腿部运动轨迹圆滑，关节速度与加速度轨迹无奇点；5)占空系数β的合理取值。
根据占空系数β的大小可分为3种情况：1)β=0.5，在摆动腿着地的同时，支撑腿立即抬起，即任意时刻同时只有支撑相或摆动相；2)β>0.5，机器人移动较慢时，摆动相与支撑相有一短暂的重叠过程，即机器人有所有腿同时着地的状态；3)β<0.5，机器人移动较快时，所有腿有同时为摆动相的时刻，即所有腿同时在空中，处于腾空状态，因此在交替过程中要求机器人机构具有弹性和较快的速度，否则难以实现。
通过以上分析，我们设计出β>0.5（β=0.55）的六足机器人步态为满足其平稳性的要求，六足机器人采用占空系数为0.55（即在运动过程中有六条腿同时着地）的三角步态。
大学毕业设计---履带式行走机器人
1 绪论1.1机器人发展概况在工业机器入问世30多年后的今天；机器人己被人们看作是一种生产工具。
在制造、装配及服务行业，机器入的应用取得了明显的进步。
由干传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步，通过智能机器人系统首次在制造领域以外的服务行业，开辟了机器人应用的新领域，让机器人作为“人的助手”，使人们的生活质量得以提高。
目前在许多领域己经进行了很大的努力来开发服务机器入系统，并力争在较大范围内使用它们。
这些机器人系统尽管有不同的应用领域，但它们所从事的工作仅限于维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援及数据采集等方面。
机器人是一个通用的自动化装置。
国际标准化组织(1SO)的定义：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务”。
从1954年美国工程师乔治.大卫发表了《适用重复作业的通用性工业机器人》论文开始，到1962年美国联合控制公司推出第一台机器人“尤尼麦特”为止。
机器人开始在工业生产的各种场合中，起到了置关重要的作用。
而在所有的机器人研究中，尤使日本的机器人研究最为突出。
现在国外大多都在致力于直立行走机器人和微型机器人的研究。
特别是注重对于机器人控制和视觉识别方面的研究。
对于行走机器人而言，最引起大多数科学家注意的是对于视觉识别方面的研究。
并且也取得了许多可人的成果。
行走机器人分很多种，不仅有直立式，还有履带式，多支点式等等。
而这里只谈谈履带式行走机器人。
履带式行走机器人是一种利用履带进行支撑机器人机体的移动机器人目前我国发展了多履带式机器人，有四条和六条履带的移动机器人。
他们的优点是转向方便移动稳定的特点，所以适合在恶劣的条件下进行工作。
1.2 履带式行走机器人概述所谓履带式行走机器人（我们这里指的是普通的履带式行走机器人）利用两条履带进行支撑机体进行移动的机器人。
它具有运行稳定，转向灵活，能够越过较小的障碍，并且承载重量较大的特点。
四足行走小车的设计
四足行走小车的设计摘要四足行走小车是当今足式机械研究发展的一个分支，因其在载重、稳定性方面比两足好，在结构方面比六足、八足简单，所以受到众多海内外科研人员的关注。
四足行走小车往大的方面可以应用到星球探索、工厂生产线以及战场输送物资等；往小的方面来讲也可作为模型小玩具，帮助孩子在简单装配过程中获得乐趣以及提高孩子的动手能力。
本课题研制的四足行走小车采用直流单电机驱动，运用齿轮传动机构将运动传输和分配给四组四连杆行走机构。
行走机构的运动模仿马匹的迈步动作，采用对角线运动一致的原则进行设计，经由曲柄摇杆机构带动腿部机构的运动，实现小车的交替行走。
此四连杆行走机构杆长根据足部行走轨迹要求利用图解法设计出来。
关键词：四足行走，小车，连杆机构，图解法THE DESIGN OF WALKING MACHINE WITHFOUR LEGSAbstractThe quadruped walking carriage is a branch of foot mechanical research and development , because of the load, stability better than two feet, in structure than six eight feet, so the four walking carriage aroused the attention of many researchers at home and abroad. Four-legged walking carriage to the large side can be applied to planetary exploration, factory production lines and battlefields delivery of supplies; to small in terms but also as a model for small toys to help children have fun in a simple assembly process and improve the child's ability .This project developed four-legged single car DC motor drive, the use of the gear transmission mechanism motion transmission and distribution to the four groups of four-bar linkage runninggear. Sports running gear imitate horses move action, consistent principle diagonal movement designed to drive the movement of the leg mechanism via rocker mechanism, realize the car alternating walking. This four-bar linkage mechanism lever length walking foot walking tracks designed according to the requirements of use graphical method.Key words: quadruped walking,carriage,linkage, graphic method目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 发展概况 (1)1.2.1 国内发展概况 (2)1.2.2 国外发展状况 (3)1.3 课题背景 (5)1.3.1课题来源 (5)1.3.2实际应用价值 (5)1.4 目的以及课题研究内容 (6)2 四足小车的整体结构设计 (6)2.1 小车整体结构设计的理论分析 (6)2.2 小车腿部方案的介绍 (7)2.2.1方案比较 (8)2.2.2 腿部方案的选定 (8)2.3 小车整体结构布置方案 (8)2.4 小结 (9)3 腿部四杆机构的设计 (10)3.1 轨迹设计 (10)3.2 四杆机构设计的相关知识 (11)3.2.1 曲柄摇杆机构 (11)3.2.2 曲柄存在条件 (11)3.2.3急回运动特性和行程速比K (11)3.2.4压力角与传动角 (12)3.2.5 死角 (13)3.2.6 铰链四杆机构的运动连续性 (13)3.2.7 按预定轨迹设计四杆机构 (13)3.3 杆长的设计及计算 (14)3.3.1 杆长设计方案介绍与比较 (14)3.3.2 作图法设计四杆长度 (15)3.3.3验证机构的最小传动角 (16)3.3.4运动分析 (17)3.4 小结 (18)4 传动方案及电机选择 (19)4.1 电机的选择 (19)4.2 齿轮传动系统的设计 (19)4.3 杆件的布局 (21)4.4 减速箱的布局 (22)5 小车零配件的选择以及加工 (23)5.1 四杆机构各杆件的尺寸设计 (24)5.2 关键零部件材料 (25)5.3 关键零部件加工 (27)5.4 小结 (28)小结 (29)致谢 (30)参考文献 (32)译文及原文 (33)1 绪论1.1 引言四足行走小车是当如今足式机械研究发展的一个的分支，因其在载重、稳定性方面比两足好，在结构方面比六足、八足简单，所以受到众多科研人员的关注。
第9课沿轨迹行走的机器人(第1课时)教案
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、教学内容分析
第9课"沿轨迹行走的机器人(第1课时)"，以八年级物理教材中"简单机械与机器人"章节为基础，主要教学内容包括：1.了解什么是轨迹以及机器人的行走轨迹；2.探究沿轨迹行走的原理及其在现实生活中的应用；3.动手设计并制作一个简单的沿轨迹行走的机器人模型。
（1）讲授法：用于介绍沿轨迹行走的原理、机器人模型的制作方法等基础知识。
（2）讨论法：组织学生针对制作过程中可能遇到的问题进行小组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
（3）案例研究：分析教材中提供的实例，让学生了解沿轨迹行走机器人在现实生活中的应用。
（4）项目导向学习：将学生分成小组，以完成沿轨迹行走的机器人模型设计制作为项目任务，激发学生的探究兴趣和动手实践能力。
（4）实验器材：提供电机、齿轮、轨道等实验器材，让学生动手实践。
（5）教材：作为教学的主要依据，引导学生学习相关理论知识。
五、教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解沿轨迹行走的机器人的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，如“机器人是如何沿着轨迹行走的？”激发学生思考，为课堂学习相关知识做好准备。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的沿轨迹行走的机器人的内容，强调重点和难点。肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。
布置作业：
根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。
六、教学资源拓展
（一）拓展资源
简单的行走机器人制作.pdf
简单的四足行走机器人简介：我当初的设计目标是在十分钟之内就可以制作出的四足行走机器人。
而最终我在这个机器人上花费了几乎三个小时，可以说我的最初目标并没有达成，不过我想如果我再次动手制作一个相同的机器人的话，我是可以在十分钟内搞定的。
第一步：零件清单你需要：两个伺服电机一个电话听筒能装四节AA电池的电池盒一个双刀双掷开关两张废CD光盘两个15cm长的螺栓两个13cm长螺栓一些其他小的螺栓螺帽一些扎带第二步：拆开听筒拆掉电话听筒两端的封盖，拆除里面的麦克风与听筒。
第三步：钻孔按照图中所示在电话听筒的两端各钻四个孔。
四个孔的位置应正好在一个正方形的四个角上。
第四步：第一个电机先从听筒较高的那一侧开始，先把伺服电机的线穿过整个听筒，从较低的那一端引出。
线穿好后将电机塞入听筒，伺服电机的十字臂应如图所示固定在听筒的内侧。
第五步：第二个电机将第二个电机同样塞入听筒的另一端，同样保证电机的十字架指向听筒的内侧，将两个电机的四条连接线全部从听筒的一端引出备用。
安装好后用扎带将两个伺服电机固定好，最后将扎带的多余部分剪掉。
第六步开关如图所示将双刀双掷开关固定在听筒上，利用听筒上的凸缘和扎带来固定开关。
第七步模板在电脑上设计好轮子的大小，固定孔的位置，然后将设计图纸打印出来，用剪刀剪下。
第八步：处理CD将打印出来的模板贴在废旧CD上。
先钻出两个最大的孔，然后再钻出中间的四个小孔。
另外一张CD上需要一个外围的缺口，使用剪刀小心的一点点沿着模板上的线剪出这个缺口。
第九步电池盒在听筒的中部钻出两个合适的孔，使用两组螺栓螺帽将电池盒固定在听筒上。
第十步连线将电池盒上引出的两根电源线（一红一黑）焊接到双刀双掷开关的中间两个引出端。
将两根短线（一红一黑）以X交叉的形式连接双刀双掷开关对角的两个引出端。
将电机1的红线与电机2的黑线连接在一起，电机1的黑线与电机2的红线连接在一起。
最后，将两对线焊接在双刀双掷开关底部的两个引出端上。
四足步行机器人行走机构设计毕业设计
四足步行机器人行走机构设计毕业设计篇一：四足步行机器人腿的机构设计毕业论文毕业设计（论文）四足步行机器人腿的机构设计学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用，着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制，对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细，并结合三维进行理性的理解。
关键词：SolidWorks；足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of designconcepts and approach to the design of walking and (原文来自：小草范文网:四足步行机器人行走机构设计毕业设计)the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords: SolidWorks; four-legged walking robot 目录摘要 ................................................ ................................................... . (I)Abstract .......................................... ................................................... (II)1 绪论 ................................................ ................................................... .. (1)1.1 步行机器人的概述 ................................................ .. (1)1.2 步行机器人研发现状 ................................................ . (1)1.3 存在的问题 ................................................ .. (5)2 四足机器人腿的研究 ................................................ .. (6)2.1 腿的对比分析 ................................................ . (6)2.1.1 开环关节连杆机构 ................................................ (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 ................................................ . (9)2.2 腿的设计 ................................................ (11)2.2.1 腿的机构分析 ................................................ (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 ................................................ . (18)2.3 单条腿尺寸优化 ................................................ . (21)2.3.1 数学建模 ................................................ .. (21)2.3.2 运动特征的分析 ................................................ .. (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 ................................................ . (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 ................................................ .. (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 ................................................ .. (27)3 机体设计................................................. ................................................... . (30)3.1 机体设计 ................................................ (30)3.1.1 机体外壳设计 ................................................ (30)3.1.2 传动系统设计 ................................................ (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 ................................................ ................................................... (36)4.1 论文完成的主要工作 ................................................ .. (36)4.2 总结 ................................................ ................................................... .. 36参考文献 ................................................ ................................................... .. (37)致谢 ................................................ ................................................... (39)1 绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一，通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
手工机器人简单的做法
手工机器人简单的做法
手工机器人的制作步骤如下：
1. 准备材料：需要的材料包括硬纸板、塑料瓶、彩色纸张、电路线、电动机、电池盒、开关、LED灯等。
2. 制作机器人的身体：用硬纸板剪切出机器人的身体形状，根据自己喜好可以设计成人形、动物形等。
将身体两侧留出的开口处粘贴好，作为放电路线和电池盒的位置。
3. 制作机器人的头部：利用硬纸板制作机器人的头部形状，可以根据自己的创意设计机器人的表情。
将电动机固定在头部的一侧，与头部连接。
4. 安装电路：将电路线连接到电动机和电池盒上，并根据需要连接LED灯等电子元件。
5. 安装开关：将开关安装在机器人的身体侧面或头部的一侧，这样可以方便控制机器人的开关。
6. 装饰机器人：用彩色纸张等材料为机器人增添装饰，可以给机器人画上眼睛、嘴巴等表情，也可以用纸做出机器人的服装。
7. 完成：经过上述步骤，手工机器人制作完成。
按下开关，机器人就会开始运转了。
注意：制作过程中要注意安全，使用电路时遵守相关电气安全知识，避免触电等意外。
毕业设计(论文)-双足智能机器人的设计与实现模板
1 引言机器人是作为现代高新技术的重要象征和发展结果，已经广泛应用于国民生产的各个领域，并正在给人类传统的生产模式带来革命性的变化，影响着人们生活的方方面面。
对于步行机器人来说，它只需要模仿人在特殊情况下(平地或己知障碍物)完成步行动作，这个条件虽然可以使机器人的骨骼机构大大降低和简化，但也不是说这个系统就不复杂了，其步行动作一样是高度自动化的运动，需要控制机构进行复杂而巧妙地协调各个关节上的动作。
双足机器人的研究工作开始于上世纪60年代末，只有三十多年的历史，然而成绩斐然。
如今已成为机器人领域主要研究方向之一。
最早在1968年，英国的Mosher．R 试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人[1]，揭开了双足机器人研究的序幕。
该机器人只有踝和髋两个关节，操纵者靠力反馈感觉来保持机器人平衡。
1968~1969年间，南斯拉夫的M.Vukobratovic提出了一种重要的研究双足机器人的理论方法，并研制出全世界第一台真正的双足机器人。
双足机器人的研制成功，促进了康复机器人的研制。
随后，牛津大学的Witt等人也制造了一个双足步行机器人，当时他们的主要目的是为瘫痪者和下肢残疾者设计使用的辅助行走装置。
这款机器人在平地上走得很好，步速达0.23米/秒。
日本加藤一郎教授于1986年研制出WL－12型双足机器人。
该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动,在躯体的平衡作用下，实现了步行周期1.3秒，步幅30厘米的平地动态步行。
法国Poitiers大学力学实验室和国立信息与自动化研究所INRIA机构共同开发了一种具有15个自由度的双足步行机器人BIP2000，其目的是建立一整套具有适应未知条件行走的双足机器人系统。
它们采用分层递解控制结构，使双足机器人实现站立、行走、爬坡和上下楼梯等。
此外，英国、苏联、南斯拉夫、加拿大、意大利、德国、韩国等国家，许多学者在行走机器人方面也做出了许多工作。
国内双足机器人的研制工作起步较晚。
简易机器人制作
简易机器人制作在科技飞速发展的今天，机器人不再是遥不可及的高科技产物，我们普通人也可以尝试制作简易机器人，感受科技的魅力。
接下来，就让我带你走进简易机器人制作的奇妙世界。
首先，我们需要明确制作简易机器人的目标和用途。
是想要一个能自动巡逻的小卫士，还是一个能陪你玩耍的小伙伴？明确目标后，就可以开始准备材料啦。
常见的材料有：小型电机、电池盒、电线、开关、各种板材（如木板、塑料板）、螺丝螺母、传感器（如光敏传感器、声音传感器等）、轮子，还有一些简单的电子元件，如电阻、电容等。
工具方面，需要准备电钻、螺丝刀、剪刀、焊接工具等。
有了材料和工具，接下来就是设计机器人的结构了。
这就像是给机器人搭建一个“身体”。
如果要制作一个能行走的机器人，可以考虑用木板搭建一个长方形的底座，然后在底座两侧安装轮子，通过电机驱动轮子转动。
如果想要机器人更稳定，可以增加支撑脚或者调整轮子的位置。
结构设计好后，就轮到电路部分了。
这可是机器人的“大脑”和“神经系统”。
将电池盒与电机通过电线连接，中间加上开关，这样就能控制电机的启动和停止。
如果使用了传感器，还需要根据传感器的类型和说明书，将其正确地连接到电路中。
比如光敏传感器，可以根据光线的强弱来控制电机的转速，从而实现机器人在不同光照条件下的行动变化。
在组装过程中，一定要注意各个部件的安装位置和固定方式。
螺丝要拧紧，电线连接要牢固，避免在运行过程中出现松动或短路的情况。
而且，要合理布局电路和部件，让机器人看起来整洁美观，同时也便于后期的维护和调整。
当机器人的硬件部分组装完成后，就可以进行编程了。
对于简易机器人，我们可以使用一些简单的编程工具和语言，比如 Arduino 开发板和其对应的编程语言。
通过编写程序，我们可以告诉机器人什么时候前进、后退、转弯，以及如何响应传感器的信号。
编程完成后，将程序上传到机器人的控制板中，然后就可以进行测试啦。
在测试过程中，要仔细观察机器人的运行情况，看看是否按照我们的预期行动。
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简单的四足行走机器人
简介：
我当初的设计目标是在十分钟之内就可以制作出的四足行走机器人。
而最终我在这个机器人上花费了几乎三个小时，可以说我的最初目标并没有达成，不过我想如果我再次动手制作一个相同的机器人的话，我是可以在十分钟内搞定的。
第一步：零件清单
你需要：
两个伺服电机
一个电话听筒
能装四节AA电池的电池盒
一个双刀双掷开关
两张废CD光盘
两个15cm长的螺栓
两个13cm长螺栓
一些其他小的螺栓螺帽
一些扎带
第二步：拆开听筒
拆掉电话听筒两端的封盖，拆除里面的麦克风与听筒。
第三步：钻孔
按照图中所示在电话听筒的两端各钻四个孔。
四个孔的位置应正好在一个正方形的四个角上。
第四步：第一个电机
先从听筒较高的那一侧开始，先把伺服电机的线穿过整个听筒，从较低的那一端引出。
线穿好后将电机塞入听筒，伺服电机的十字臂应如图所示固定在听筒的内侧。
第五步：第二个电机
将第二个电机同样塞入听筒的另一端，同样保证电机的十字架指向听筒的内侧，将两个电机的四条连接线全部从听筒的一端引出备用。
安装好后用扎带将两个伺服电机固定好，最后将扎带的多余部分剪掉。
第六步开关
如图所示将双刀双掷开关固定在听筒上，利用听筒上的凸缘和扎带来固定开关。
第七步模板
在电脑上设计好轮子的大小，固定孔的位置，然后将设计图纸打印出来，用剪刀剪下。
第八步：处理CD
将打印出来的模板贴在废旧CD上。
先钻出两个最大的孔，然后再钻出中间的四个小孔。
另外一张CD上需要一个外围的缺口，使用剪刀小心的一点点沿着模板上的线剪出这个缺口。
第九步电池盒
在听筒的中部钻出两个合适的孔，使用两组螺栓螺帽将电池盒固定在听筒上。
第十步连线
将电池盒上引出的两根电源线（一红一黑）焊接到双刀双掷开关的中间两个引出端。
将两根短线（一红一黑）以X交叉的形式连接双刀双掷开关对角的两个引出端。
将电机1的红线与电机2的黑线连接在一起，电机1的黑线与电机2的红线连接在一起。
最后，将两对线焊接在双刀双掷开关底部的两个引出端上。
如果仅仅依赖文字的描述还是不太清楚的话，可以参考上面的示意图。
在这种连接方式下，开关的拨杆拨到左边，电机1正转电机2反转，开关的拨杆拨到右边，电机1反转而电机2正转。
第十一步：固定CD
利用我们在废旧CD上钻出的四个小孔，靠扎带将CD与伺服电机的十字臂固定在一起。
如果扎带穿过十字臂上的孔有困难，可以将十字臂上的孔稍微钻大一点。
注意：外缘加了个缺口的CD要固定在双刀双掷开关的一侧，并将双刀双掷开关的拨动开关预留在CD上的缺口中，调整好CD上缺口的大小与位置，使得CD转过一定角度后刚好带动双刀双掷开关的拨杆。
第十二步：螺栓
将两根13cm长的螺栓穿过带有缺口的CD，两根15cm长的螺栓穿过另一张CD。
使用螺帽将螺栓固定在CD上。
第十三步：供电
在电池盒中装入电池，伺服电机开始转动，机器人迈出第一步，CD转动的时候拨动双刀双掷开关的拨杆，两个伺服电机的转动方向互换，机器人继续迈出第二步，OK，我们的机器人就这样摇摇摆摆的开动了！。