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1、湖南工程学院课程设计说明书 名称：少林铜人阵机电系统设计 院 系 机械工程学院 班 级 机械电子工程 0801 姓 名 蔡楷宾 学 号 10 指导老师 刘军安 陈小异 2011年12月5日至2011年12月23日共3周目 录一、绪论21.1概述21.2机器人的技术组成21.3课程设计的目的及要求2 二、 总体设计.42.1总体模块划分.42.2自由度的分配.4三、机械部分设计53.1弯腰机构的设计.53.2转身机构的设计.63.3手臂和头部机构的设计.63.4联结方式的选择.7 3.5手臂和双足的运动学分析式的选择.7四、 电气部分设计.94.1电路总体结构.94.2主要部件的选择.10 4.
2、2.1 驱动电机的择. .10 4.2.2继电器.11 4.2.3光电编码器.124.2.4 传感器.13 4.2.5开关. 14 4.2.6 电源. .144.3控制系统设计.14五、软件部分设计.155.1软件控制流程.155.2主程序设计.165.3任务子程序设计.185.4关节归零子程序现. .185.5其它子程序.205.6武术动作的编辑.20设计总结.22参考文献.23一、绪论1.1概述 随着机器人技术的不断发展，机器人已经大量 应用于社会的各个行业。如今，机器人已经进入娱乐领域，国内外很多公司正在发展娱乐型机器人。武术机器人就是在这样的大背景下产生的。作为机器人的一个分支，武术机
3、器人将会是21世纪机器人主要民用用途之一。武术机器人的设计涉及了 机电一体化技术、检测和传感技术、精密加工和机械密封技术、现代化控制和管理技术、光电感应技术、计算机程序控制技术等多个方面。因此，武术机器人既具有极强的观赏和趣味性，更是一个系统化的工程设计。 人形机器人是机器人研究中的重要分支， 它涉及到机器人制造中的各个领域，如自主行为控制、人工智能、动态管理、机械设计等，在一定程度上代表着机器人研究的尖端水平，与其它机器人（工业机器人、蛇形机器人、轮式移动机器人等）相比，具有三个基本特征：（1）能在人们所处的现实环境中工作；（2） 能使用人们所用的工具；（3）具有人的形状。此外，还有摄像处理
4、、语音处理以及一系列传感器信号的处理，可见，人形机器人对各项技术领域提出了更高的要求。1.2机器人的技术组成机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统。1.3课程设计的目的和要求 1、 机器人设计的内容举手投足、转圈、头部动作灵活、并具备的语音功能。通过语音识别技术，可以对小机器人进随着现代科技的发展，机器人技术已广泛应用于人类社会生活的各个领域，特别是机器人具有人类外观特征、可爱的外貌、又兼有技术含量，极受青少年的喜爱。本课题要求设计一具有简单人体功能的、模拟十八铜人动作的类人型机器
5、人，完成简单人体的基本动作：可以前进后退，左右侧行，左右转弯和前后摆动手臂，行走频率为每秒两步，行语音控制，通过发出语音命令，控制机器人的。机器人包括底座、头部、上身、下肢、以及电路控制板，分别控制手臂、头部和底盘运动的电机及传动机构等。通过电路控制和机械传动，可使机器人动作。知识范围涉及机构学、力学、电子学、自动控制、计算机、人工智能等。 2、具体任务： 1、了解机电一体化系统设计原理，机器人设计原理及基础知识，熟悉机器人基本机构设计及控制原理； 2、通过分9组，分别完成8个机器人武术动作设计（要求每个机器人能单独完成34个武打动作，动作要流畅，不能有运动干涉及自锁现象）； 3、其中1组进行机器人系统的整体布局和阵法变换设计，完成8个机器人的布阵、阵形变换和收阵的机电系统及控制设计；其中要考虑机器人动平衡、路径控制、干涉、互锁、自锁等。 4、通过设计说明书的编写训练使学生掌握工程技术文件的编写。 3、进度安排: 1、下达设计任务，查资料，分析课题，确定系统的总体方案 3 天 2、分组课题设计方案的选择与拟定，详细机械设计及控制设计方案的设计、计算与验算 7天 3、根据
