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机械设计毕业论文：两足行走机器人行走控制部分设计含论文，CAD图纸，电路图，
两足行走机器人行走控制部分设计[毕业论文+电路图纸]
摘要
两足步行机器人不仅在教学、比赛和娱乐等方面应用广泛，并且也可以作为两足步行研究的平台。本文在“KONDO”两足步行机器人的机械结构的基础上，设计了基于AVR处理器的两足步行机器人控制系统，包括硬软件设计及其实现；设计了两足步行机器人的步行模式，实现了在平面上的稳定步行。在硬件电路的处理器中，移植了u C/OS-II操作系统，实现了两足步行机器人控制系统的各项功能，建立了完整的两足步行机器人控制系统软件框架；改进了通常的多路PWM信号产生方法，使控制信号的精度达到了lus以上，解决了由于中断嵌套影响控制信号精度，从而引发机器人抖动的问题；并对机器人进行了关节调试。
关键词 机器人 处理器 操作系统
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Abstract
The Biped walking desktop-robot is not only applied widely in teaching, competitions and entertainments, but also treated as a research tool of biped walking. In this thesis, a control system for biped walking desktop-robot is designed, which is based on AVR, and works well in the mechanism of the KONDO biped walking desktop-robot. A walking astern for the biped robot is presented, and the robot can walk stably on the flat.
The open-code operating system, uC/OS-II is explanted to the processor of the circuit. Under the operating system, several tasks and interrupt service routines are resigned to accomplish the functions of the control system for the biped working boot. The frame of software is completed, which is for the control system for biped asking desktop-robot. A improved method of producing multiple PWM signals is resented, and the precision of the control signal can be improved to 111 s, and the problem that the robot shakes because of the interrupt-nesting is solved. A test to the articulations of the robot is done.
Keywords Robot Processor Control System
目 录
1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 课题的研究背景和意义…………………………………………………………1
1.2 国内外研究现状…………………………………………………………………2
1.3 本文的主要工作…………………………………………………………………4
1.4 本文组织结构……………………………………………………………………5
2 两足步行机器人控制系统硬件设计与实现………………………………………6
2.1 硬件系统的基本要求……………………………………………………………6
2.2 硬件系统设计的技术路线和总体方案…………………………………………7
2.3 舵机控制器的使用方法…………………………………………………………13
3 两足步行机器人控制系统软件设计………………………………………………15
3.1 软件系统的基本要求……………………………………………………………15
3.2 软件设计的技术路线与总体方案………………………………………………16
3.3 伺服电机控制软件操作方法……………………………………………………17
3.4 微型伺服电机（舵机）的选择………………………………………………20
4 两足步行机器人步行模式的建立…………………………………………………22
4.1 本章任务…………………………………………………………………………22
4.2 静态步行模式设计与实现………………………………………………………23
4.3 姿态运动的软件实现……………………………………………………………24
结束语……………………………………………………………………………………26
致谢………………………………………………………………………………………27
参考文献…………………………………………………………………………………28
1 绪论
两足步行机器人是指可以使用两只脚交替地抬起和放下，以适当的步伐运动的机器人，可分为拟人机器人和桌面型两足机器人 (仿人机器人)大小和人相似，不仅具有拟人的步行功能，而且通常还具有视觉、语音、触觉等一系列拟人的功能；桌面型两足机器人通常指体积较小，只具有步行功能及其他少数特定功能的两足机器人，例如具有步行功能和视觉功能的自主踢足球机器人。与拟人机器人相比，桌面型两足步行机器人的成本较低，除了具有科研性外，还具有广泛地娱乐性，也可以应用在教学和比赛中。国内外的机器人大赛中，常常可以看到桌面型两足步行机器人的身影[1]。
1.1 课题的研究背景和意义
于两足步行机器人的拟人性和对环境良好的适应性等特点，受到各国政府和研究者的广泛重视，是当今世界的高新技术的代表之一。它在科研、教学、比赛和娱乐等方面都很到了很好的应用。
江苏省大学生机器人大赛和全国大学生机器人大赛中经常有两足步行机器人，它可以参加舞蹈机器人比赛、两足竞走机器人比赛、Robocop类人组机器人踢足球[10]器人创新比赛、Robocop救援组比赛等。舞蹈机器人比赛时使用了日本“KONDO”两足步行机器人，性能出众，发挥稳定，获得了舞蹈机器人比赛的冠军。但是该机器人是集成度很高的商业产品，它的控制系统不开放底层代码，难以进行二次开发和步态研究。 所以本文基于机器人控制系统中常用的众多处理器和操作系统各自的特点，并结合“KONDO”机器人机械结构的特性，选用了高性能、低功耗的 8 位AVR® 微处理器内核处理器ATMega8P来实现对机器人的控制来。设计的控制系统控制指令精简，控制转角精度高，波特率可以实时更改，体积小，重量轻，其可作为类人型机器人、仿生机器人、多自由度机械手的主控制器。随着中国机械产业的不断进步，各高校相继开设机械类创新课程和比赛，学生可将其应用在各类机械创新作品中，优化控制系统参加比赛。日本“KONDO”机器人如图1.1所示。
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