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《相撲機(jī)器人設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、相撲機(jī)器人比賽起源于日本,1990年3月舉行了第一屆機(jī)器人相撲大會(huì),大會(huì)舉辦的相當(dāng)成功。本機(jī)器人采用輪式結(jié)構(gòu),這樣可以在場地中自由行走;以單片機(jī)作為控制核心,通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)四個(gè)電機(jī)完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向及加速;用聲控傳感器實(shí)現(xiàn)聲音啟動(dòng)功能;用紅外傳感器檢測邊界和對方機(jī)器人,以防止自己掉下擂臺(tái),當(dāng)檢測到對方時(shí)主動(dòng)發(fā)力,將其推下擂臺(tái)。另外當(dāng)兩個(gè)機(jī)器人碰撞后,由于力量相當(dāng),可能會(huì)發(fā)生僵持現(xiàn)象,造成電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn),導(dǎo)致電流過大,燒壞電動(dòng)機(jī)。因此需要設(shè)置電機(jī)保護(hù)電路。本設(shè)計(jì)很好的提高了機(jī)器人的獨(dú)立性,靈活
2、性,穩(wěn)定性,縮短靜止時(shí)間。關(guān)鍵詞:相撲機(jī)器人單片機(jī)紅外傳感器直流減速電動(dòng)機(jī)AbstractSumorobotsoriginatedinJapan,gameinMarch1990helditsfirstsessionoftherobot,congressheldsumocongresswerequitesuccessful.Thisrobotadoptswheelstructure,sothatyoucanwalk;freesiteWithsinglechipmicrocomputerascont
3、rolcore,drivenbymotordrivechipfourmotorcompleteforward,backward,steeringandaccelerated;Usingsonicsensorachievevoicestartfunction;Useinfraredsensordetectionboundaryandtheotherpartyrobot,topreventyourselfoffchallenge,whendetectedwhensendforceotheriniti
4、ativeandpushdownchallenge.Anotherwhentworobotsaftertheimpact,becausepowerquite,therecouldbedeadlockedphenomenon,causingmotor,leadtoexcessivecurrentturnwallandburnedmotor.Sotheneedtoinstalltheelectricmotorprotectioncircuit.Thisdesignisverygoodimprovet
5、herobotofindependence,flexibility,stability,shortenthestatictime.Keywords:sumorobotsmicrocontrollerinfraredsensordereducermotors第1章緒論1.1相撲機(jī)器人的背景機(jī)器人是高級(jí)整合控制論、機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物。在工業(yè),醫(yī)學(xué),農(nóng)業(yè),建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)即機(jī)器人本體,其臂
6、部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu),其中的運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副)常稱為關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)個(gè)數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式的不同,機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)坐標(biāo)式等類型。岀于擬人化的考慮,常將機(jī)器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動(dòng)機(jī)器人)等。驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào),借助于動(dòng)力元件使機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作。它輸入的是電信號(hào),輸出的是線、角位移量。機(jī)器人使用的驅(qū)動(dòng)裝置主
7、耍是電力驅(qū)動(dòng)裝置,如步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等,此外也有采用液壓、氣動(dòng)等驅(qū)動(dòng)裝置。檢測裝置的作用是實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及工作情況,根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng),與設(shè)定信息進(jìn)行比較后,對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,以保證機(jī)器人的動(dòng)作符合預(yù)定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:一類是內(nèi)部信息傳感器,用于檢測機(jī)器人各部分的內(nèi)部狀況,如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度等,并將所測得的信息作為反饋信號(hào)送至控制器,形成閉環(huán)控制。另一類是外部信息傳感器,用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,以使機(jī)器人的動(dòng)作能適應(yīng)
8、外界情況的變化,使之達(dá)到更高層次的自動(dòng)化,甚至使機(jī)器人具有某種“感覺”,向智能化發(fā)展,例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環(huán)境的有關(guān)信息,利用這些信息構(gòu)成一個(gè)大的反饋回路,從而將大大提高機(jī)器人的工作精度??刂葡到y(tǒng)有兩種方式。一種是集中式控制,即機(jī)器人的全部控制由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散(級(jí))式控制,即采用多臺(tái)微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制,如當(dāng)采用上、下兩級(jí)微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí),主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算,并向下級(jí)微機(jī)發(fā)送指令信息;作為下級(jí)從機(jī),各關(guān)節(jié)分別對