舞蹈机器人设计

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舞蹈机器人设计方案

舞蹈机器人设计方案

舞蹈机器人设计方案一、比赛场地:待定二、比赛时间:时间定为3到5分钟三、机器人技术要求:(1)构造:机器人采用17个舵机,可以做出人形机器人,两只手臂,各3个舵机,分别模仿人的肘关节,肩关节和胳膊横向的旋转。

两条腿各有5个舵机,分别模仿人的胯关节,膝关节(两个舵机)和脚踝关节。

头部有一个舵机,来控制机器人头部的转动。

(2)外形:身上的连接件可采用硬质铝合金或者铁片加工连接,建议采用硬质铝合金连接件,这样可以让机器人重量减轻一点。

外表在不影响动作的条件下,可以给它穿上衣服,服装搭配一定要恰当。

(3)要求:机器人的身高、体重要符合比赛要求,电源线路不能外露,能保证机器人在做动作时不会摔倒。

(4)背景音乐:有4个背景音乐,第一个是准备音乐,机器人能够按照需求站好,准备跳舞。

其他3个音乐为机器人的舞蹈音乐。

(5)其他:电池和控制芯片需要安放在合理的位置。

四、机器人舞蹈选择:我们可以做3个机器人,形成一个组合上场比赛。

机器人呈竖线排列,面向裁判。

首先准备音乐响起,第一个机器人不动,可做一些有趣动作,比如扭胯,伸展胳膊等,后面两个分别向两边分开,走到一定位置停下,走路可以模仿太空步,滑过去的,调整步伐,形成一个等边三角形,以第一个机器人为中心,这个过程差不多40秒。

切换音乐,第一个机器人开始跳舞,后面两个机器人伴舞,这个过程一分钟左右,动作停止,机器人复位为直立状态。

第三首音乐响起,然后第一个机器人与第二个机器人互换位置,继续跳舞,持续一分钟左右。

最后响起第四首音乐,第二个机器人和第三个机器人互换,开始跳舞,持续一分钟左右结束,向裁判敬礼。

五、造价:舵机必须选择金属齿轮的舵机,并且能旋转180°,有足够大的扭力,这样才能承受机器人的重量和运动,一般价格在80~500元之间。

这样一个机器人造价五千五百元左右。

一种舞蹈机器人控制方案的设计

一种舞蹈机器人控制方案的设计

一种舞蹈机器人控制方案的设计张培彦; 罗帅【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)031【总页数】3页(P26-28)【关键词】舞蹈机器人; 示教-再现; 人机交互; 声音识别【作者】张培彦; 罗帅【作者单位】郑州旅游职业学院机电工程学院河南郑州 451464【正文语种】中文【中图分类】TP242.6舞蹈机器人作为一种娱乐性、观赏性、互动性机器人,具有很大的研究价值和市场开发价值。

舞蹈机器人的制作涉及机械、电子、自控、通信、传感、人工智能、机器人学、精密机构和仿生材料等多个领域[1]。

舞蹈机器人的动作设计、夹持的辅助器械、对音乐节奏的契合程度、人机互动的灵敏度等对整体舞蹈效果都至关重要。

本文设计的舞蹈机器人在机械设计、控制方案、音乐节奏识别、人机交互等方面进行了创新,可以实现语音交互、自动选择舞蹈器械、舞蹈动作与音乐节奏自动匹配等功能。

1 方案的总体设计本文设计的舞蹈机器人由机械模块、语音识别模块、传感器模块、电源模块等组成[2]。

当舞蹈机器人接到语音指令后,通过语音识别模块识别执行的信号,机器人开始执行动作,自动抓取舞蹈器械,当传感器检测到舞蹈器械时,将信号传到机器人控制器,机器人控制器产生控制信号,使末端执行器动作,接下来根据音乐节奏执行编好的舞蹈动作。

整体方案如图1所示。

图1 舞蹈机器人整体控制方案2 机械设计为了实现舞蹈机器人舞蹈动作的多样化,手臂的末端执行机构要实现对舞蹈器械进行顺利抓取,如刀、剑、扇、棍等,在进行这部分机械设计时,重点考虑以下几方面:①抓取对象的大小、质量、长短等;②多种抓取对象之间的转换;③抓取对象是否有明确的位置和位相、正反方向;④抓取对象运动的速度变化[3]。

本次设计的主要工作对象就是刀和剑,舞蹈过程中要保证夹持牢固,动作顺滑,设计过程如下:①选择合适的夹持方式;②计算夹持力;③设计夹爪;④传感器安装位置。

根据以上分析及设计步骤,在三维设计软件平台上完成末端执行器部分设计与运动仿真,如图2所示。

智能六足机器人舞蹈设计实验报告

智能六足机器人舞蹈设计实验报告

智能六足机器人舞蹈设计实验报告【摘要】本文介绍了一款低成本的小型舞蹈六足机器人的设计。

根据仿生学原理确定六足机器人的比例尺寸,根据六足机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件,实现了一个小型的双足舞蹈六足机器人。

舞蹈六足机器人是娱乐六足机器人的一种,集软件和硬件于一身,核心是控制系统。

采用基于上下位机的控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令。

在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等手段,通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,实现舞蹈动作与音乐协调一致。

舞蹈六足机器人的设计一般要经过创意提案、整体论证、初步设计、组装调试、最终定型等几个大的步骤。

其中最重要的当数其中的机械设计环节,它关系到后面六足机器人的整体性能以及控制系统的设计。

【关键词】舞蹈六足机器人;AVR单片机;舵机1.引言六足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哥哥领域,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。

六足机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。

现在,国际上对六足机器人的概念已经逐步趋近一般,即六足机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

联合国标准化组织采纳了美国六足机器人协会给六足机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。

”六足机器人产业在二十一世界将成为和汽车、电脑并驾齐驱的主干产业。

从庞大的工业六足机器人到微观的纳米六足机器人,从代表尖端技术的仿人型六足机器人到孩子们喜爱的宠物六足机器人,六足机器人正在日益走进我们的生活,成为人类最亲密的`伙伴。

六足机器人技术和产业化在全中国甚至全世界拥有一定得现实基础和广阔的市场前景。

本次设计采用Atmega16L单片机作为双足六足机器人控制单元的核心,具备自主决策和智能判断的能力。

舞蹈机器人基本功教案设计

舞蹈机器人基本功教案设计

舞蹈机器人基本功教案设计一、教学目标。

1. 了解舞蹈机器人的基本结构和工作原理;2. 掌握舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;3. 培养学生的动手能力和创造力;4. 提高学生对舞蹈机器人的兴趣和热情。

二、教学内容。

1. 舞蹈机器人的基本结构和工作原理;2. 舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;3. 舞蹈机器人的编程和控制技术;4. 舞蹈机器人的应用领域和发展趋势。

三、教学重点和难点。

1. 舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧;2. 舞蹈机器人的编程和控制技术;3. 舞蹈机器人的应用领域和发展趋势。

四、教学方法。

1. 讲授相结合的教学方法;2. 实践操作和示范演示的教学方法;3. 个性化指导和小组合作的教学方法;4. 多媒体辅助和互动交流的教学方法。

五、教学过程。

1. 导入新课,通过展示舞蹈机器人的视频和图片,引发学生对舞蹈机器人的兴趣和好奇心;2. 讲解舞蹈机器人的基本结构和工作原理,让学生了解舞蹈机器人的构造和运行原理;3. 示范舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧,让学生观摩和模仿;4. 分组进行实践操作,让学生动手操控舞蹈机器人进行基本动作的编程和控制;5. 展示学生的成果,让学生互相交流和分享经验;6. 总结教学内容,激发学生的思考和创造力。

六、教学评价。

1. 考察学生对舞蹈机器人基本结构和工作原理的理解程度;2. 考察学生对舞蹈机器人基本动作和舞蹈技巧的掌握程度;3. 考察学生对舞蹈机器人编程和控制技术的应用能力;4. 考察学生对舞蹈机器人应用领域和发展趋势的认识水平。

七、教学反思。

通过本次教学,学生对舞蹈机器人的基本结构和工作原理有了初步的了解,掌握了舞蹈机器人的基本动作和舞蹈技巧,培养了动手能力和创造力,提高了对舞蹈机器人的兴趣和热情。

但是也发现一些问题,比如学生对舞蹈机器人的编程和控制技术掌握不够深入,需要加强实践操作和个性化指导。

下一步需要进一步完善教学内容和教学方法,提高教学质量和效果。

同时,还需要不断关注舞蹈机器人领域的最新发展,及时更新教学内容,激发学生的创新潜能,培养未来舞蹈机器人领域的人才。

舞蹈机器人控制系统设计

舞蹈机器人控制系统设计
3 . 1 舞蹈动作的读取和执行
2 控 制 系统硬 件 电路 设计
2 . 1 电机 驱 动 电路
最主要的是 考虑 到电机控制信号 的产生 , 采用定时器每 隔一 定的时间中断以产生控制信号和加载舞蹈动作。 利用定 时器 中断 程序可 以很容易地产 生直 流电动机 的控 制信 号。通过外部 中断 , 对机器人前后左 右 4个方 向上 的碰撞进行处理 , 以使机器人不会 因为碰撞影 响之后 的执行动作 。对碰撞 的处 理 , 实际上就是改变 保存舞蹈动 作的寄存器 , 由于一定 时间读 取一次动作 数据 , 可 以 理解 , 对碰撞 的处理仅在碰撞后 的这个规定时 间内。只要对直流
陈宗君 : 舞蹈机器人控制系统设计
舞蹈机器 人控 制 系统设计
陈 宗君
( 广西壮族 自 治 区特种设备监督检验院 ,广西

南宁 5 3 0 2 1 9 )
要 :机 器人作 为人 类 2 o 世 纪最伟 大的发 明之一 , 在短 短的几十年 内发 生了 日新月异
的 变化 。 从 控 制 系统 整 体 方 案 、 控 制 系统 硬 件 电路 设 计 和控 制 系统 的软 件 设 计 三 方 面进 行 了论 述 , 设 计 了舞 蹈机 器人 的控 制 系统硬 件 组 成 和 软 件 思 路 , 完 成 了上位 机控 制 舞 蹈 机 器
1 控 制 系统整 体 方案
控制系统是机器人最 重要 的部分 ,它直接影 响着机器 人功 能的实 现与否。舞蹈机器人要实现完 全 自动控制 , 必须采用单片 机 为控 制核心。单片机类似于机器人 的大脑 , 接收和处理所有外
通 信。A T 8 9 S 5 2单 片机 的 T XD与 MA X 2 3 2的第二组 电平 转换器 的1 T r L输入端 ( 管脚 1 0 ) 相连 , 经过 MA X 2 3 2转换后 , R S 2 3 2标准 输 出端 ( 管脚 7 ) 输 出的信号进入 计算机 串 口的 R X D . 同样 , 计 算 机 串 口的 T X D与 MA X 2 3 2的 R S 2 3 2 标准输入端 ( 管脚 8 ) 相连接 , 经过 电平转换 后 , 由T r L输 出端 ( 管脚 9 ) 输 出到 单片机 的 R X D 上。 这样 , MA X 2 3 2 完成 了 T T L与 R S 2 3 2之间的逻辑电平转换 , 使 单片机与计算机 之间的通信链路接 口完成。

跳舞的机器人制作原理

跳舞的机器人制作原理

跳舞的机器人制作原理跳舞机器人的制作原理是基于先进的机械工程、电子技术和人工智能技术的综合应用。

以下是跳舞机器人的制作原理的详细介绍:1. 机械结构设计:跳舞机器人的外部形状需要经过设计师的构思和绘图,确定机器人的尺寸、比例和外形。

同时,机器人的身体需要具备柔软的关节和灵活的活动范围,以模拟人类的舞蹈动作。

2. 运动控制系统:在机械结构内部,安装有伺服电机、驱动器、传感器和控制电路等组件。

伺服电机用于驱动机械臂、腿部和其他关节,控制机器人的运动。

驱动器将来自控制电路的指令转化为相应的电信号,控制伺服电机的转动。

传感器用于检测机器人的位置、角度和力度,将这些信息反馈给控制系统,以实现对机器人的精确控制。

3. 动作规划和控制算法:机器人的动作是通过预先编程的动作规划和控制算法实现的。

动作规划是将舞蹈动作转化为机器人可执行的指令序列,包括身体各部位的位置和姿态。

控制算法负责根据规划好的动作指令,实时计算出每个关节的控制量,以确保机器人可以按照预定的舞蹈动作进行运动。

4. 人工智能技术:为了让机器人更精确地模仿舞蹈动作,人工智能技术可以被用来让机器人通过学习不同的舞蹈视频或者传感器数据来自主学习舞蹈动作。

通过深度学习和模式识别算法,机器人可以学习并识别不同的舞蹈动作,并将学到的知识应用于实践中。

5. 硬件和软件集成:机器人的硬件和软件需要进行集成,确保它们能够正常协同工作。

本质上,机器人是由机械、电子和计算机以及相应的编程语言组成的综合系统。

通过将硬件和软件的功能进行协调和整合,机器人能够正确地执行动作规划和控制算法,并与人类进行交互。

跳舞机器人的制作原理包括机械结构设计、运动控制系统、动作规划和控制算法、人工智能技术以及硬件和软件的集成。

这些技术和原理的综合应用,使得机器人能够模拟人类舞蹈动作并实现动作的精确控制。

高自由度舞蹈机器人的设计和实现

高自由度舞蹈机器人的设计和实现


还 是 达 不 到 我 们 的要 求
日本 在 机 器 人 方 面 的 研 究 在 世 界 范
我 们 创 造 性 的用 舵机


根 线 控 制两 个
围 内处 于 领 先 地 位 成 果有S o
n

具有代表性 的

即将 同

个信 号送 往 极

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公 司 的QR I O
本 田公司

位 角 相 差 1 8 0 度 的两 个 舵机 上 面 从 而 实现 了 机 器 人 变 形 后 翅 膀 和
种 技术 的融合 体
的和 谐 美

最 终表 现 为 动 作
和 两 个 直 流 电机
由于 5 1 单 片机
只 能把 1 6 通 道

目前 世 界 上 舞 蹈 机 器 人
本 身端 口 的因素
升 级 为2 4 通 道


可 实现 的动 作 与 真 人 几 乎 没 有 什 么 区别

即使如 此

软件
最后

可 以上 下 楼 梯 甚 至 是 奔 跑
的A S I MO

同这 些 公 司 相 比

我 国在
这 方 面 的研 究 和 应 用 还 有
定差距

机 翼 的动 作
2


在连 续 多年 参加 各 种 比赛 和 展 览 过 程中

对 机 器 人 上 直 流 电机 的 出 于 对 动 作 准 确 性 的要 求

我们 对 于舞蹈机器 人 的设计
控制

[作者 简 介] 杨 东辉 ( 1 9 8 4 ) 男 河 北承 德人 西 北 工 业 大学材料成 型 及 控制 工 程专 业 中心 舞 蹈 机 器 人 基 地 成 员 参与 2 0 0 7 年 R o b o Cu p 机 器 人 大赛获 等奖

基于单片机的舞蹈机器人的设计

基于单片机的舞蹈机器人的设计

基于单片机的舞蹈机器人的设计1. 引言舞蹈机器人是一种结合了机械工程、电子工程和计算机科学的新兴技术,它能够模拟人类的舞蹈动作,成为了现代娱乐产业中的一种新宠。

本文将探讨基于单片机的舞蹈机器人的设计,通过对其结构、控制系统和动作生成算法等方面进行研究,为舞蹈机器人技术的发展提供一些有益的参考。

2. 背景介绍随着科技的不断发展,人们对于娱乐形式也有了更高的要求。

传统的舞台表演已经不能满足观众们对于创新和惊喜感的需求。

而舞蹈机器人作为一种创新娱乐形式,能够通过模拟人类动作来展现出独特而精彩的表演。

基于单片机是设计和控制舞蹈机器人不可或缺的技术之一。

3. 舞蹈机器人结构设计3.1 传感器系统为了使舞蹈机器人能够感知周围环境并与之互动,传感器系统是必不可少的。

常用的传感器包括光电传感器、距离传感器和姿态传感器等。

光电传感器用于检测舞台上的灯光变化,距离传感器用于测量机器人与障碍物之间的距离,姿态传感器用于检测机器人的身体姿态。

3.2 机械结构舞蹈机器人的机械结构需要具备良好的稳定性和灵活性,以便能够完成各种舞蹈动作。

常见的机械结构包括关节、连杆和齿轮等。

关节负责连接各个部件,连杆负责转动关节,齿轮则能够提供更大的转动力矩。

3.3 动力系统为了使舞蹈机器人能够完成复杂而精确的动作,需要一个高效可靠的动力系统。

常见的动力系统包括电机和伺服驱动等。

电机负责提供转动力矩,而伺服驱动则能够精确控制电机转速和位置。

4. 舞蹈机器人控制系统设计4.1 单片机选择在设计舞蹈机器人控制系统时,单片机的选择是非常重要的。

单片机需要具备足够的计算能力和IO口以满足舞蹈机器人的需求。

常用的单片机包括Arduino和Raspberry Pi等。

4.2 控制算法舞蹈机器人的控制算法需要能够准确控制机器人的运动,使其能够按照预定动作完成舞蹈表演。

常见的控制算法包括PID控制和遗传算法等。

PID控制是一种经典而有效的控制方法,而遗传算法则能够通过优化搜索来找到最优解。

基于语音控制的舞蹈机器人的设计与制作

基于语音控制的舞蹈机器人的设计与制作

m o n o o sa d AT8 5 sc n r l r e sng u tt on r lt e d n i g m o e e t.The v c e o ii n t c no og a a e t oie c to vi g m t r n 9S a e ta oc si ni o c to h a c n v m n s 1 p oi e r c g to e h l y c n m k he v c on r l n
赫救 _ ~ ●十 J 一 ●
设 计 开 发

术一

基于语音控制的舞蹈机器人的设计与制作
李 从健 陈 晓 峰 郑 宏 字 赵 亚 国
( 大 学 宁夏银 川 702) 宁夏 501
摘要 : 文 主要 介 绍 了基 于语 音 控制 的舞 蹈机 器 人 的设 计 与制 作过 程 。 本 通过 对 舞蹈 机 器人机 械 、 电气和 程序 的设 计与 实现 , 机 器人 完 成 使 优 美 的舞 蹈 动 作 。 走 电机 采 用 继 电 器控 制 , 行  ̄AT8 S 1 片机 为 中央 处理 器 , 95单 实现 各种 舞 蹈 动作 , 用 语音 识 别技 术 实现 语 音控 制 。 采 关键 词 : 蹈机 器人 单 片机 继 电器 直流 电机 语音 识别 舞
采 用 两 个驱 动 轮 , 个 万 向轮 , 向 轮 用 于平 衡 。 构 简 单 , 两 万 机 容 易制造及装配 ; 在原地旋 转以获得不 同的方向。 能 2. . 弯 腰 机 构 设 计 (图 1) 12
人形机器人腰部的主要作用是实现 弯腰动作 , 设计时腰部应能 完成此动作 , 否则将会极大地影 响舞蹈动 作的丰富性 。 在腰部机构 的设 计 中, 应尽量 减少可变 的环 节 , 直接使 用 电机实现弯腰动作 。

舞蹈机器人设计概述

舞蹈机器人设计概述

图1 设计思路图
 动力系统设计
舞蹈机器人的动力系统主要由舵机、电压较小的直流马达
和微小型伺服电机来组成,根据确定的自由度和各个肢体所要
表达的动作幅度来却定具体所要选用的动力组成件。

主要动力系统可分为头部、各弯曲关节部位和供其移动的
底座三大动力系统构成,其底座要求能够模拟人类独立行走且futabas3003舵机 图2-2 伺服电机脉冲角度
图3-1 动力控制图 图3-2 电机传动系统
肢体表达设计
舞蹈机器人整体的肢体表达应具有足够的灵活性,本舞蹈机器人具有头部、肩部、肘部、腕部、腰部、膝部、脚部等多个可活动关节来模仿人类的舞蹈动作,各关节控制如图4所示。

头部用直流马达控制具有一个自由度一用来完成头部的左右转动;上身躯干一共具有六个自由度,全部由各个部位的伺服电机来驱动,分别为左右肩部两个自由度,用来完成肩部手臂的
图4 各关节控制图5 总结
舞蹈机器人的动力系统采用直流马达、伺服电机和舵机分区分机构独立传动;传动系统采用直接传动、齿轮传动、带轮传动等多种传动方式相结合;肢体表达设计采用
过三维软件进行建模能够更好地将舞蹈机器人的外观具体化。

6 。

人形舞蹈机器人的结构设计及实现

人形舞蹈机器人的结构设计及实现

人形舞蹈机器人的结构设计及实现作者:来盼盼来源:《数码设计》2020年第06期摘要:现阶段,机器人的应用领域不断拓宽,研究具有人类智能、灵活性,并能够与人交流,不断适应周围环境的机器人一直是人类的梦想之一。

人形舞蹈机器人作为人形机器人的一种,能够随着音乐和舞蹈翩翩起舞,所展现的观赏性和科学性将给人们带来极大的视觉冲击和科技享受,在教育娱乐服务等方面前景光明。

本文从舞蹈机器人的概述展开,重点讨论了其机械结构设计和舞蹈动作的调试。

关键词:人形机器人;结构设计;舵机选型;舞蹈动作中图分类号:TP242文献标识码:A文章编号:1672-9129(2020)06-0075-02Abstract:Atthepresentstage,theapplicationoftherobothasbeenexpanding,researchwithhumanintelligence,flexibility,andcancommunicatewithpeople,constantlyadapttotheenvironmentoftherobothasbeenoneofthedreamsofhumanbeings.Asakindofhumano idrobot,humanoiddancerobotcandancealongwithmusicanddance.Itsornamentalandscientificfeatureswillbringgr eatvisualimpactandtechnologicalenjoymenttopeople,andithasabrightfutureineducationandentertainmentservices.Inthispaper,thedesignofthemechanicalstructureandthedebuggingofthedancemovementofthedancerobotarediscussed.Keywords:humanoidrobot;Structuraldesign;Steeringgearselection;Dancemoves1引言近年来,仿生科技发展迅猛,仿生科技在机器人技术发展领域的表现格外引人注目,其中人形机器人的研究和发展尤其受到各国研究人员青睐,成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的不断发展和进步,机器人技术也日益成熟,机器人已经被广泛应用于生产制造、医疗保健、军事防务等多个领域。

随着人工智能和运动控制技术的不断推进,双足机器人的研发和应用也越来越引人注目。

双足机器人具有较强的灵活性和适应性,在舞蹈表演、娱乐互动等方面有着广阔的应用前景。

本文将针对小型舞蹈双足机器人的设计及实现进行介绍。

一、设计思路小型舞蹈双足机器人的设计首先需要考虑其外形和结构。

在外形设计上,需要考虑机器人的整体比例和外观美感,让其具有艺术感和观赏性。

在结构设计上,需要考虑机器人的动力系统、传感系统、控制系统等各个方面,确保机器人能够稳定、灵活地进行舞蹈动作。

对于小型舞蹈双足机器人的功能设计,需要考虑其舞蹈表演的需求。

舞蹈动作通常具有一定的节奏和律动感,需要机器人具有较强的动作控制和节奏感知能力。

在功能设计上,需要考虑机器人的动作控制算法、节奏感知传感器等方面,使其能够按照预设的舞蹈节奏和动作进行表演。

对于小型舞蹈双足机器人的材料选择和制作工艺,需要考虑其轻量化和结实耐用。

舞蹈表演通常需要机器人具有较高的灵活性和动作幅度,因此在材料选择和制作工艺上需要考虑如何减轻机器人的自重,增加关节的灵活度,并保证机器人的结构稳定性和耐用性。

二、实现方法针对小型舞蹈双足机器人的设计思路,下面将介绍其实现方法。

1. 外形和结构设计:需要进行机器人的外形设计和结构设计,确定机器人的整体比例和外观设计,然后进行机器人的CAD建模和结构分析,确定机器人的结构设计方案和材料选择。

2. 动力系统设计:机器人的动力系统主要包括驱动器和电源系统。

需要选择合适的电机和减速器作为机器人的驱动器,以及合适的电池作为机器人的电源,确保机器人能够稳定地进行舞蹈动作。

3. 传感系统设计:机器人的传感系统主要包括姿态传感器、力/力矩传感器、视觉传感器等。

需要选择合适的传感器,并进行传感器的布置和数据采集和处理,确保机器人能够准确地感知和控制自身的姿态和运动状态。

亲子舞蹈机器舞教案设计

亲子舞蹈机器舞教案设计

亲子舞蹈机器舞教案设计一、课程背景。

随着社会的不断发展,亲子舞蹈机器舞作为一种新兴的舞蹈形式,受到了越来越多家长和孩子的喜爱。

机器舞是一种结合了机械舞和电子音乐的舞蹈形式,动作简单、有趣,非常适合亲子共同参与。

因此,设计一份亲子舞蹈机器舞教案,可以帮助家长和孩子在共同参与舞蹈的过程中增进亲子关系,促进身心健康。

二、教学目标。

1. 让家长和孩子了解机器舞的基本特点和技巧。

2. 提高家长和孩子的身体协调能力和舞蹈表现力。

3. 增进家长和孩子之间的亲子关系,增强亲子沟通和合作能力。

三、教学内容。

1. 了解机器舞的基本特点和技巧。

通过观看机器舞的视频和实际示范,让家长和孩子了解机器舞的基本特点和技巧,包括机械舞的动作特点、电子音乐的节奏感等。

2. 学习机器舞的基本动作。

教学老师可以设计一些简单的机器舞基本动作,如机器人舞、摇摆舞等,让家长和孩子一起学习和练习。

3. 编排亲子机器舞表演。

在掌握了基本动作之后,教学老师可以带领家长和孩子一起编排一段亲子机器舞表演,让他们在共同合作的过程中增进亲子关系,提高舞蹈表现力。

四、教学方法。

1. 视频展示。

通过播放机器舞的视频,让家长和孩子了解机器舞的基本特点和风格,激发他们学习的兴趣。

2. 示范教学。

教学老师可以亲自示范机器舞的基本动作,让家长和孩子跟随学习,及时纠正他们的动作错误。

3. 分组练习。

将家长和孩子分成若干组,让他们在小组内相互练习和交流,增进亲子关系。

4. 亲子合作。

在编排亲子机器舞表演时,教学老师可以引导家长和孩子进行亲子合作,让他们共同完成一段精彩的舞蹈表演。

五、教学评价。

1. 观察评价。

教学老师可以通过观察家长和孩子在学习和练习过程中的表现,进行评价和指导,及时纠正他们的错误动作。

2. 自我评价。

在学习和练习过程中,家长和孩子可以相互观摩和评价,帮助对方及时发现和纠正自己的不足之处。

3. 表演评价。

在亲子机器舞表演结束后,教学老师可以对家长和孩子的表演进行评价,鼓励他们继续努力,提高舞蹈表现力。

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的不断发展,机器人技术也日益成熟,从工业生产到生活服务,机器人已经融入到我们的生活中。

近年来,随着人工智能和机器人技术的结合,舞蹈机器人成为了广受欢迎的产品。

它不仅可以表演各种舞蹈动作,还可以与人互动,成为了一个受欢迎的艺术品和社交产品。

本文将介绍一种小型舞蹈双足机器人的设计及实现,希望可以为相关领域的研究者和爱好者提供一些参考和启发。

一、机器人需求分析在设计小型舞蹈双足机器人之前,首先需要进行机器人需求分析,明确机器人的功能和应用场景。

小型舞蹈双足机器人主要用于做出各种舞蹈动作,并且需要具备良好的稳定性和平衡性。

它还需要具备与人互动的能力,可以根据音乐节奏进行舞蹈表演,同时可以通过传感器与人进行交流。

小型舞蹈双足机器人需要具备良好的动作控制和传感器交互能力。

二、机器人结构设计小型舞蹈双足机器人的结构设计是关键的一步,它直接影响到机器人的稳定性和灵活性。

一般来说,小型舞蹈双足机器人的结构可以分为上半身和下半身两部分。

上半身设计为一个具备舞蹈动作的机械臂,可以通过关节和电机实现各种舞蹈动作。

下半身设计为双足结构,可以通过多个舵机实现平衡和行走功能。

机器人的双足结构可以通过惯性传感器和陀螺仪实现动作的稳定控制。

三、动作控制系统设计小型舞蹈双足机器人的动作控制是机器人设计的关键之一。

它需要通过传感器获取外部环境的信息,同时通过控制器和执行器实现各种舞蹈动作。

传感器方面,机器人可以配备惯性传感器、陀螺仪和视觉传感器,用于感知机器人的姿态和环境的变化。

控制器方面,可以选择单片机或者嵌入式处理器作为机器人的主控制器,同时配备各种执行器实现舞蹈动作的控制。

四、人机交互系统设计小型舞蹈双足机器人的人机交互系统设计也是非常重要的。

它需要通过声音识别和人脸识别技术,实现与人的交流和互动。

可以通过蓝牙或者WiFi模块,将机器人连接到手机App,实现远程控制和音乐播放功能。

机器人还可以通过语音识别技术,实现对话交互和智能助手功能。

舞蹈机器人设计方案代码

舞蹈机器人设计方案代码
_nop_() ;
_nop_() ;
}
}
}
/********************************************************/
/* 开关电机 */
/* 0--关电机 //关某位用 1 或,其他位为0 */
/* 1--正转 //开某位用 0 与,其他位为1 */
/* 2--反转 */
void scan0(unsigned int n0);
void scan1(unsigned int n1);
void scan2(unsigned int n2);
void scan3(unsigned int n3);
void scan4(unsigned int n4);
void scan5(unsigned int n5);
{switch(s1)
{case 0: {temp_1=temp; temp_1|=0x000c; temp=temp_1;} break ;//关电机
case 1: {temp_1=temp; temp_1&=0xfffb; temp=temp_1;} break ;//正转
case 2:{temp_1=temp; temp_1&=0xfff7; temp=temp_1;} break ;//反转
unsigned char P17_temp;
unsigned char P17_flag;
unsigned int num_0=0xffff;
unsigned int num_1=0xffff;
unsigned int num_2=0xffff;
unsigned int num_3=0xffff;

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现

小型舞蹈双足机器人的设计及实现随着科技的不断发展,机器人已经逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。

双足机器人更是备受关注,因为它能够模仿人类的步态和行走方式,具有很高的研究和实用价值。

本文将着重介绍小型舞蹈双足机器人的设计和实现过程。

一、设计方案1.1 结构设计小型舞蹈双足机器人的结构设计需要考虑到机器人的稳定性和灵活性。

一般来说,双足机器人的结构包括两条腿、躯干和头部。

由于设计的是小型舞蹈机器人,所以结构设计的关键是要保证其舞蹈动作的流畅性和美观性。

1.2 控制系统设计小型舞蹈双足机器人的控制系统设计是整个机器人设计中最为关键的一部分。

控制系统需要保证机器人可以按照预设的舞蹈动作进行运动,并能够对外界环境的变化做出及时的反应。

控制系统通常采用的是传感器和执行器相结合的方式。

传感器可以用来感知机器人身体的姿态和环境的变化,执行器则用来控制机器人的运动。

在小型舞蹈双足机器人的设计中,通常会采用陀螺仪、加速度计和位置传感器等来感知机器人身体的姿态,然后通过舵机等执行器来控制机器人的运动。

1.3 电源供应与动力系统设计小型舞蹈双足机器人通常会采用锂电池或者镍氢电池作为电源供应,这样可以保证机器人的动力足够,同时又能够保持机器人的轻巧性。

动力系统通常会采用电机和舵机相结合的方式,电机用来提供机器人的移动动力,舵机用来控制机器人的身体姿态。

二、实现过程2.1 结构制作与装配在实现小型舞蹈双足机器人的过程中,首先需要进行结构制作与装配工作。

根据设计方案,制作机器人的腿部、躯干和头部,并进行装配。

在装配过程中需要保证机器人的结构稳定,同时要保证机器人的外形美观。

在结构制作与装配完成之后,就需要进行控制系统的调试工作。

首先需要编写控制程序,然后进行传感器和执行器的调试,保证机器人可以按照预设的舞蹈动作进行运动。

在调试过程中需要考虑到机器人的稳定性和姿态控制的准确性。

最后需要进行电源供应与动力系统的调试工作。

将电池与动力系统连接起来,然后进行动力系统的调试,保证机器人的动力足够,并且能够保持机器人的轻巧性。

浅谈彩焰黑章鱼舞蹈机器人的软件设计

浅谈彩焰黑章鱼舞蹈机器人的软件设计
用的 执 行器 模块 库 .. 2 1 3 1移 动 模块 :该 模 块主 要 完 成机 器 人 的直 行 、转 向 . .. 动 作 。O 1 电机 分 别 代表 机 器 人 的左 、右 电机 。通 过 功 率 大 、 号 小 滚 动条 的 拖拉 或 者 功率 数 值输 入 框 的输 入 可 以设 定 电机 的运 行功率。 “ 一”表 示 电机 反 转 。功 率 绝 对数 值越 大 ,电机 转速 越快。 2 1 3 2延 时 模 块 :该 模 块 主 要 实现 延 续 机 器人 的 上 一 个 . .. 动 作 状 态 。主 要和 移 动模 块 或 者扩 展 电机模 块 相搭 配 ,实 现 机 器 人移 动 或 者某 个 动作 的延 续 性 。 2 1 3 3 止 模 块 :该 模 块 主 要 实 现 停 止 电机 运 转 。 可 实 . .. 停 现 所 有 电机 停止 运转 ,也可 以 设定 停止 一 个或 几 个 电机 。 停止 所 有 电机 ,则 给 “ 止所 有 电机 ”打 上 “ 停 ”。 停 止一 个或 几 个 电机 ,去掉 ” 止 所 有 电机 ”的 “ ,选 停 ” 择 停 止 对象 。 2 2程序 编 写 . 打 开纳 英特 机 器 人积 木 式编 程 平 台 ,新建 流 程 图文件 ;首 先添 加 循环 模 块 用 鼠标双 击 模 块库 区 “ 制 模块 库 ” ,从 中 控 选择 “ 多次 循 环 模块 ” ,拖放 至 流程 图区 。详 细操 作 如 下 :对 准 “ 多次 循环 模 块 ”按 下 鼠标 左 键不 放 ,拖拉 至 流程 图 中 ,待 方 向线 变 成 红 色 时 ,即可 送 开 鼠 标 。 同 时也 可 以使 用c 言 文 语 件 直接 编 写 程序 ,或使 用L G 语 言 文件 编 写程 序 。三 种 方法 都 0O 可 以 实现 相 同的 编 程要 求 ,在编 程 时可 以 根 据所 需 自由选择 编 程 方式 。让 程序 的 编 写更 加 灵活 ,让 复杂 问题 简 单化 ,给 编程 菪 了很 多方 便 ,这 也 是 我们 选择 纳 英 特 编程 的主 要 原 因。 带来 提 序编 写 完毕 ,先保 存该 文 件 。 积 木 式 机器 人主 板 提供 四路直 流 电机 驱 动接 口 ,直 接 引线 引 端 口 即可 。直 流减 速 电机 的正 接 与反 接 都 会造 成 电机轮 子 的 传 与 反 转 . 四 个 电机 分 别 接 入 : “ o o 0 I “ oo 1 将 m t rE ” m t r ” “ o o 2 I “ o o 3 I ,然 后 在采 用C m t rE ” m t r E ” 语言 按 模 块 化

舞蹈机器人设计

舞蹈机器人设计

舞蹈设计正文:一、引言本文档旨在提供一个舞蹈设计的详细说明,包括设计目标、系统架构、硬件配置、软件开发和测试等方面的内容。

二、设计目标1、实现舞蹈的自动化舞蹈表演功能,包括舞步的灵活性、流畅性和真实性。

2、提供用户友好的交互界面,支持舞蹈编排功能,用户能够自定义舞蹈动作序列。

3、保证舞蹈的安全性,采取必要的安全措施,防止在表演舞蹈过程中对人员和设备造成伤害。

三、系统架构1、硬件架构:a:舞蹈主体部分,包括机械结构、电机、传感器等组件。

b:控制模块,负责接收用户指令并控制舞蹈的运动。

c:交互模块,提供用户与舞蹈的交互界面,包括触摸屏、语音识别等。

d:电源模块,为舞蹈提供稳定的电源供应。

2、软件架构:a:运动控制软件,负责解析舞蹈动作序列并控制机械结构和电机运动。

b:交互界面软件,提供用户友好的界面,支持舞蹈编排功能和舞蹈动作的调整。

c:安全监控软件,监测运动状态,及时发现异常情况,并采取相应的措施保证安全性。

四、硬件配置1、机械结构:a:舞蹈主体,采用轻量化材料制造,具备良好的稳定性和可调节性。

b:电机驱动系统,选用高性能电机,可实现灵活、精准的运动控制。

c:传感器模块,包括姿态传感器、陀螺仪等,用于监测的姿态和运动状态。

2、控制模块:a:主控制器,负责接收用户指令并下发控制信号给电机驱动系统。

b:通信模块,用于与交互模块进行数据交互,接收用户的舞蹈编排指令。

3、交互模块:a:触摸屏显示器,提供用户友好的界面,支持舞蹈编排功能。

b:语音识别模块,实现通过语音指令控制舞蹈的功能。

五、软件开发1、运动控制软件开发:a:设计舞蹈动作序列解析算法,将用户编排的舞蹈动作转化为的运动指令。

b:实现运动控制算法,控制电机驱动系统实现舞蹈动作的精准运动。

2、交互界面软件开发:a:设计用户界面,包括舞蹈编排功能、舞蹈动作调整功能等。

b:实现与控制模块的数据交互,将用户指令传递给控制器。

3、安全监控软件开发:a:实现运动状态的监测算法,及时检测异常情况。

智能舞蹈机器人设计与制作演示文稿

智能舞蹈机器人设计与制作演示文稿
机器人开展的时代背景
“人类已经进入了机器人时代!〞没错,我们确 实进入了,不过只是刚刚进入,未来的路还很漫 长。继计算机和网络给世界带来一场信息革命之 后,下一波翻天覆地的变化很可能就从机器人开 始。机器人的数量和研发水平也渐渐成为衡量一 个国家科技实力的标准之一。
机器人技术作为20世纪人类最伟大的创造之一, 自20世纪60年代初问世以来,经历40余年的开 展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够 代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动 的自动化机器,是集机械学、力学、电子学、生 物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等 多学科知识于一身的高新技术综合体。走向成熟 的工业机器人,各种用途的特种机器人的多用化, 昭示着机器人技术灿烂的明天。
Байду номын сангаас
舞蹈机器人的设计
舞蹈 机器人
机械部分
电路部分
程序部分
转身,弯 底盘设计 手臂设计 腰机构设

语音 电路
闭环反 馈电路
光码盘 电路
微动开 关电路
语音部分 动作部分
实现主要功能
具有语音功能,通过语音识别技术,可以 对小机器人进行语音控制
可以前进后退,左右转弯和全自由度摆动 手臂,能作弯腰和转身的动作,头部也可 转动.
有完整的舞蹈程序,能随音乐翩翩起舞, 动作协调、灵活 、准确。
系统工作流程
局部电路原理图
实物图
微软机器人立志十年内走入家庭
30年前,比尔·盖茨毅然弃学,创立微软,成为 个人电脑普及革命的领军人物;30年后的今天, 他预言,机器人即将重复个人电脑崛起的道路。 这场革命必将与个人电脑一样,彻底改变这个时 代的生活方式。
2006年7月26日,微软研发部门专家做出大胆预 测:10年之内机器人产品将像个人电脑一样走进 千家万户,并造就上百亿美元的巨大市场。

小型舞蹈机器人关节驱动模块设计与实现[论文]

小型舞蹈机器人关节驱动模块设计与实现[论文]

小型舞蹈机器人关节驱动模块的设计与实现摘要:本论文的舞蹈机器人包括腰、肩、肘、颈等人体基本关节,它们分别由8个舵机驱动,其控制系统采用atmega64单片机。

本文重点研究了顺序脉冲控制方法来控制各关节舵机配合音乐节奏协调动作,实现舞蹈动作。

经过测试,舞蹈机器人在表演过程中能够很好的配合音乐节奏翩翩起舞,达到了预期效果。

关键词:舞蹈机器人;单片机;舵机;顺序脉冲1 引言舞蹈机器人是一种类人娱乐机器人,它能够随着音乐“翩翩起舞”,其新颖的功能和较强的观赏性使其本身具有很大的研究与市场开发价值。

目前,日本在此类机器人上的研究比较领先,国内的研究相对还比较落后。

本文介绍一个轮式10dof(degree of freedom,自由度)的舞蹈机器人,该机器人使用舵机来模拟人的关节,一共由8个关节组成,包括手臂关节、腰关节和颈关节等。

通过不同关节(舵机)旋转到不同角度位置可以模仿人的一些基本动作,例如抬手,旋臂,转身,扭腰,摇头,行走等。

把这些基本动作组合起来,并配合适当的乐曲,就可以构成一套优美的舞蹈表演动作。

2 系统总体设计舞蹈机器人的动作是表现在一定时间序列上的空间位姿(位置和姿态)的集合。

整个设计始终围绕舞蹈机器人的特点,以实现系统的艺术性和观赏性为出发点和核心,并根据系统总体分析提出如下总体设计方案:(1)系统采用模块化设计思想,如图1。

图1 系统框架示意图(2)确定机器人的自由度为10个,如图2。

图2 舞蹈机器人自由度示意图3 硬件实现3.1 控制模块控制模块采用atmega64作为舞蹈机器人的主控芯片。

在表1中列出atmega64端口的使用情况。

表1 主控芯片端口分配表atmega64引脚舞蹈机器人中的功能portf 舵机控制输出信号porta5,6,7 led点阵控制输出信号portb 调试设备输入输出信号portc6,7 主控模块启动信号3.2 关节驱动模块从成本和控制的难易度与精度上考虑,作者考虑采用分级使用不同扭力舵机。

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舞蹈机器人设计【摘要】本文介绍了一款低成本的小型舞蹈机器人的设计。

根据仿生学原理确定机器人的比例尺寸,根据机器人的功能要求确定其自由度配置,选择了合适的材料和驱动元件,实现了一个小型的双足舞蹈机器人。

舞蹈机器人是娱乐机器人的一种,集软件和硬件于一身,核心是控制系统。

采用基于上下位机的控制结构,通过无线通信方式传输数据和指令。

在音乐特征识别的基础上结合专家系统、模糊控制等手段,通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、同步演示等方法,实现舞蹈动作与音乐协调一致。

舞蹈机器人的设计一般要经过创意提案、整体论证、初步设计、组装调试、最终定型等几个大的步骤。

其中最重要的当数其中的机械设计环节,它关系到后面机器人的整体性能以及控制系统的设计。

【关键词】舞蹈机器人;A VR单片机;舵机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哥哥领域,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。

机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成[1]。

现在,国际上对机器人的概念已经逐步趋近一般,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。

”机器人产业在二十一世界将成为和汽车、电脑并驾齐驱的主干产业。

从庞大的工业机器人到微观的纳米机器人,从代表尖端技术的仿人型机器人到孩子们喜爱的宠物机器人,机器人正在日益走进我们的生活,成为人类最亲密的伙伴。

机器人技术和产业化在全中国甚至全世界拥有一定得现实基础和广阔的市场前景。

本次设计采用Atmega16L单片机作为双足机器人控制单元的核心,具备自主决策和智能判断的能力[2]。

使用六个FutabaS3003舵机作为关节驱动和一个微机板作为舵机的驱动控制机器人完成各种动作。

该舞蹈机器人双腿关节采用6个FutabaS3003舵机,能够可靠地负载起手臂和身躯。

微机板放在背部,用以充当机器人的身躯,手臂安装在微机板两侧;利用舵机调试程序对舞蹈机器人的每个动作进行编排、采样,最后将一个个动作连贯起来编译下载,在团队的共同努力下完成跳舞机器人。

2.机器人总体方案设计2.1 舞蹈机器人总体分析要设计和开发一个舞蹈机器人,首先应该对其进行总体分析和设计,确定舞蹈机器人的功能,基本结构和系统配置。

舞蹈机器人的设计一般要经过创意提出、整体论证、初步设计、组装调试、最终定型等几个大的步骤。

其中最重要的当数其中的机械设计环节,它关系到后面机器人的整体性能以及控制系统的设计。

该双足竞步机器人设计的目的是要实现拟人下肢多自由度得平稳行走,在实现这个功能的前提下为降低设计的难度,我们按照目前世界上各研究机构普通采用的下肢6个自由度的关节配置形式,来实现行走功能所必须的各关节自由度分布,具体自由度配置为单腿髋关节1个,膝关节1个,踝关节1个[3]。

髋关节用于摆动腿,实现迈步,并起到了辅助平衡作用。

膝关节主要用来调节重心的高度,及改变摆动腿的着地高度,使之与地形相适应。

踝关节用来和髋关节相配合实现支撑腿的移动,以及调整与地面的接触状态。

其结构图大致与下图1相似。

2.2 系统结构设计根据确定的自由度配置方案以及选用的舵机、微机板,设计机器人的零件。

本着结构简单、尽量采用通用零件、外形美观等原则,对机器人的结构及外观进行优化。

实现舞蹈机器人运动的基本问题是对机器人各关节位置、速度伺服控制和协调控制。

如果把连杆以及关节想象为机器人的骨骼,那么驱动器就起到肌肉的作用,它通过移动或转动连杆来改变机器人的构型。

驱动器必须有足够的功率对负载加速或者减速。

同时,启动器本身要精确、灵敏、轻便、经济、使用方便可靠且易于维护[4]。

舵机是一种最早应用在航模运动中的动力装置,是一种微型伺服马达,它的控制信号是一个宽度可调的方波脉冲信号,所以很方便和模拟系统进行接口。

只要能产生标准的控制信号的模拟设备都可以用来控制舵机,比如PLC、单片机和DSP等。

而且舵机体积紧凑、便于安装、输出力矩大、稳定性、控制简单。

根据所需的驱动力矩要求和性价比方面的考虑,我们决定选用日本双叶电子工业株式会社生产的大扭力齿轮舵机。

该类型舵机价格适中且规格参数能够满足舞蹈机器人的各项性能要求。

因此在综合了开销,性能等一系列因素后我们选择了FutabaS3003这款舵机。

3.控制系统硬件设计主板是以Atmega16L单片机微控制器为核心,包括电源模块、USB下载模块、ISP下载模块、电机驱动模块、外部晶振以及各种I/O接口。

本设计所选舵机为日本双叶电子工业株式会社生产的FutabaS3003舵机,该类型舵机的扭力达到4.1公斤且为同轴双端输出铜合金齿轮舵机。

价格适中且规格参数能够满足双足机器人的各项性能要求[5]。

并且可以进行模拟位置锁存,大大减少控制端的数据量,适合多级联动控制。

装有防撞减震轴承,减少磨损,并且密封。

采用国际标准的PWM控制格式,便于移植到其他平台使用。

因此在综合了开销,性能等一系列因素后我们选择了FutabaS3003型舵机。

舵机FutabaS3003实物图2所示。

FutabaS3003舵机的转角达到180度,由于采用8位CPU控制,所以控制精度最大为256份。

经过实际测试和规划,分了250份。

将0-185分为250份,每份0.74度。

控制所需的PWM宽度为0.5ms~2.5ms,宽度2ms。

舵机的控制信号是脉冲位置调制信号,周期一般为2ms,当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生变化,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。

一般舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用下图3所示。

4.控制系统的软件设计为了实现模型样机的实验调试,在硬件基础上进行了系统软件设计,通过对实际机械系统运动控制理论研究,规划了一套简便的调试方案以验证样机设计的合理性,并进行对预订步态的相应关节控制调试和可行性验证。

ATmega16是基于增强的A VR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。

由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz,从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

由于单片机功能的限制,复杂的动作编制、舞蹈的设计不可能在单片机上进行,而且对于人机交互等在单片机上不好实现。

所有必须要有上位机的协助,通过上位机,实现舞蹈动作的编写以及调试。

如基本的前进,后退,转身,弯腰,摇头等[6]。

上位机还负责同下位机的交互,人机接口等。

舞蹈动作设计得再完美,再漂亮,最终都要体现在机器人的行走上。

运动控制主要有两个方面的内容,一方面是编写完美的舞蹈动作,另一方面就是如何精确实现设计好的舞蹈动作。

也就是说如何精确地控制电机/舵机,让多个电机准确快速,稳定地到达指定的位置,并且实现24个电机的协调工作。

串行通信子程序主要用于处理单片机与上位机之间的通信,实现从上位机接收控制指令和动作数据功能。

单片机与上位机之间采用半双工通信方式,但是主要还是采取数据的单向传输方式,即主要由上位机向单片机发送指令和数据,而单片机并不向上位机发数据,仅仅是在二者通信之前向上位机发送应答信号,以确认二者之间通信成功与否。

因此,此处主要讨论由上位机发送单片机接收的通讯方式。

5.舞蹈机器人设计总结舞蹈机器人比赛是机器人比赛中具有很强观赏性和趣味性的高技术对抗赛,舞蹈机器人的制作涉及机械、电子、自控.通讯、传感,人工智能、机器人学、精密机构和仿生材料等多个领域。

舞蹈机器人的制作一般要经过创意提案、初步设计、详细设计、制作调试4个阶段。

我们在制作过程中,考虑具体情况,分步细化,按照流程来控制节点,达成目标。

舞蹈机器人的动作是表现在一定时间序列上的窒间位姿(位置和姿态)的集合。

舞蹈机器人动作设计和实现的方法一般是借鉴机械臂轨迹的控制方式,在不同的平台和技术水平基础上采用相应的方法[7]。

以下是我们在舞蹈机器人动作设计与实现研究和应用的3类方法:直观估测法、动作示教法、虚拟仿真法。

这些方法是从不同的研究目的和舞蹈机器人动作的控制要求出发的,虚拟仿真法能够实现对舞蹈机器人动作的精确控制。

6.结论本文设计了一款结构紧凑、外观美观的小型双足机器人本体,机器人共10个自由度。

它能自由行走,进行舞蹈表演。

此外本系统为双足机器人的研究预留了足够的扩展空间,它能够在本系统上模拟,研究其运动规律,为研究智能机器人,机器人学习、运动等提供了一个可靠的平台。

整个设计过程中,在机器人的机械结构设计上我们曾经遇到了很大的困难,好几次的设计都由于不符合要求已经被改的面目全非。

好在全组成员团结合作,最终解决了机械结构的问题。

在使用ATmega16L的开发过程中,我们也充分体会到了这款单片机的性能优越性和便利性,其单芯片设计方案对提高产品集成,降低系统成本有很大的帮助。

参考文献[1]汉中,冯雪梅.人形机器人技术的发展与现状[J].机械工程师,2006,19(4):133-134.[2]张效祖.工业机器人的现状与发展趋势[J].世界制造技术与装备市场,2004(5):33-36.[3]蔡自兴.21世纪机器人技术的发展趋势[J].南京化工大学学报,2000,22(4):73-76.[4]毕胜.国内外工业机器人的发展现状[J].机械工程师,2008(7):5-8.[5]陈秀珍,潘拓.21世纪初机器人技术的走向[J].中国设备工程,2007(11):30-32.[6]宋建国.A VR单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,1998.[7]付丽,刘卫国,伊强.单片机控制的多路舵机用PWM波产生方法[J].驱动控制,2006,2:28-33.[8]徐玉,韩波,李平.基于A VR的舵机控制器设计[J].工业控制计算机,2004(11):38-40.朱斌(1991—),男,大学本科,现供职于雅砻江流域水电开发有限公司,研究方向:自动化工程学控制科学与工程。

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