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1、摘 要以六足机器人结构套件为基础，搭建移动测控平台，包括设计总体方案和各个模块实现方案，设计和制作伺服电机（即舵机）主控制板和传感器电路板，设计机器人行走方案并编程实现，实现超声波避障。采用细化的八步行走算法来实现行走控制，采用轴向舵机序号确定其他舵机运动方式和次序的方法进行行走方向的控制，这样完成了对 18 个舵机的控制任务，使得机器人能够比较协调、流畅地行走，并且可以控制其任意的行进方向。主控制板能够基本满足需要，但还需进一步改善其稳定性和可靠性，并增加功能组件如引导程序下载接口以及键盘等交互器件。进一步研究指南针和超声波模块在移动测控平台上有效利用，并开发图像处理及远程信息传输等技术，使
2、六足野外机器人测控平台有更广阔的应用空间。可应用于户外环境参数监测、特殊任务执行、家庭助理等领域。关键词：舵机 msp430 单片机 行走算法 超声波传感器AbstractSix feet robot is based on special robotic configuration including 18 servo-electro motors. My task is driving it to move, for I must first design the PCB, weld the PCB when it comes back, connect wires to the PCB
3、and programme. The robot at last moves smoothly, glidingly, in each direction I want it to, of its six. Before programming, arithmetic of eight-step is used to push the robot to go forward in one fixed direction. To make it generalization, I conclude the very arithmetic by which movements of every s
4、ervo-electromotor can be computed if the number of the direction servo-electromotor is given. The next task is that the robot can move in the direction which is judged as the best one after checking the environment by ultrasonic. Having a pair of eyes, the robot can see where the block is and where
5、it can march over. The main controlling board is all right but it can be better if more steady and reliable, and if more functional parts is added as keyboards and the interface with Boot Strap Loader. It deserves to do further research at the moving measure-control plat of six feet robot on the use
6、 of sensors as ultrasonic, compass modules. It is useful to develop the technologies of image management and remote info-transmission at the plat, too. The measure-control plat of six feet robot is widely used in measuring weather, doing special tasks, and as an assistant in house. Key word: servo-e
7、lectromotor msp430 stepped arithmetic ultrasonic sensor目录目录绪论绪论 .1 1第一章第一章机械结构改装及设计机械结构改装及设计.3 31.1原机械基础上的改装 .31.2设计加工的机械部分 .5第二章第二章电路板设计、制作与调试电路板设计、制作与调试.7 72.1总体设计 .72.2主板设计 .82.3传感器板设计 .102.4电机稳压电路设计 .142.5安装调试过程中的问题及解决 .16第三章第三章行走算法及程序细节行走算法及程序细节.19193.1编号、建表 .193.2行走动作算法及动作细化 .203.3PPM 产生程序及其他.
8、29第四章第四章 传感器的使用传感器的使用 .37374.1 超声波传感器的试验.374.2系统流程 .39第五章第五章 总结总结 .41415.1未完成的工作 .415.2六足机器人应用前景探讨 .41结束语结束语 .4242致谢致谢 .4343参考文献参考文献 .4545绪论搭建六足野外机器人测控平台-这就是本人毕设的工作要求。首先要做的控制 18 个舵机，使机器人能够按照要求运动。在这个问题的解决上，可以说是完全想象的结果-想象着怎样安排细化动作的步骤，怎样利用摩擦力推动了机器人前进，就这样形成了六足机器人的八步行走算法。让机器人改变轴向从而改变前进方向的推导算法，是有价值的尝试，其结果
9、也是令人欣慰的。当然仅仅运动起来并不能成为一个测控平台，机器人必须具备对环境的感知和适应性。选用了超声波传感器和指南针传感器分别作为感知周边障碍和行进方向的检测器件。麻省理工学院的人工智能实验室的移动机器人小组做着和本人同类型的工作，但是他们的研究方法却和本人的大相径庭。他们对昆虫发生了浓厚的兴趣，他们认为这些弱小的动物群体在复杂而又危险的环境中能够得以生存是一个伟大的奇迹，而昆虫的大脑在世界上却是最小的，然而最小的大脑却让这些小虫子有如此大的能力，以至于让我们认为最先进的机器人都无地自容。他们联合其他的科研工作者提出了基于行为的机器人学。这一学科不但在学术界影响重大，而且被广泛应用于各种领域
10、，包括火星探测。研究方法很大程度上是客观条件所决定的。这些研究人员有足够的时间和财力来尝试验证，而本人的毕业设计时间只有区区两、三月，还要做电路设计、供电设计以及加工绝缘层、支架这样的琐事，而毕业经费也是几百元而已。值得欣慰的是想象力终究绽放出了花朵，机器人前进的姿态竟和海龟游水一样流畅，如果把其中的两条腿当作海龟的头部和尾部。还有一些可贵的设计思想，如用伺服电机带动传感器使传感器电路设计难度及安装难度大大降低。第一章 机械结构改装及设计1.1原机械基础上的改装机器人机械骨架最初只有结构组件、电机（伺服电机）以及电机引线，硬件电路都是后来加上去的，软件也是自己编写的。机器人骨架做的相当完美，六个方向轴中心对称，钢板质坚而韧，整个机体能承载比较大的重量。仔细检查，发现电机的安装精度不太理想，这势必给系统精度带来很大影响。此时，首先要做的是重新安装腿电机，因为其两端极限位置及中心位置比较容易标定，而臂电机和脚电机就不太容易重新安装。如图 1.1 所示腿电机的位置。图 1.1 电机命名分类之所以给电机命名分类，主要是方便写行走步骤，详细内容请参考第三章。调整电机的方法是：先卸掉腿电机轴心固定螺钉（见图 1.2） ，然后用十字安装架调整电机轴心角度（见图 1.3） ，可利用直角尺、铅笔等工具保
