自由体操机器人.doc

自由体操机器人第二十一届“冯如杯”学生课外学术科技作品竞赛项目论文自由体操机器人院(系)名称自动化科学与电气工程学院学号__38030303_学生姓名张熠乐指导教师董卓宁2011年4月2日摘要:机器人硬件加工制作的前提是三维软件Solidworks的动作模拟,用铝制件连接伺服电机,降低机器人的重量,因此完成期望动作的可行性和稳定性较高。在脉宽调制(PWM)控制伺服电机的方法基础上,ATmega16单片机通过定时器设定脉冲宽度,达到对伺服电机的角度控制。上位机软件是由VisualBasic语言编写的,m进行串口通讯,该软件可以独立控制24路伺服电机,因此电机最多数目为24个,该机器人运用10个伺服电机,力图用最少电机数达到预期的功能,提高可靠性。在下位机程序里,定义了与伺服电机角度值相对应的数组,因此上位机可以方便的向下位机传送相应的角度控制命令。程序运行是脱离PC机,由MCU单独控制。通过对程序的调试从而完成对机器人动作的设计,最终,机器人按照预先编排的程序实现相应的动作。该机器人可完成一系列自由体操动作,如倒立、劈叉、侧翻等较高难度动作,稳定性较高,该设计方法具有一般适用性,可以适应于同类机器人的设计工作,因此该设计方案具有较高的推广应用价值。关键词:伺服电机,单片机,下位机,PWMAbstract:Thepremiseofrobothardwaremanufactureisthethree-,-widthmodulation(PWM)controltheservomotor,ATmega16microcontrollertimersetthepulsewidth,,munication,thesoftwarecanbeindependentlycontrolled24-wayservomotor,,,definingthearraywhichcorrespondingtotheangleoftheservomotor,,,andultimately,therobotpre-,suchastheinverted,thesplits,rollandotherhigherlevelaction,highstability,thedesignofgeneralapplicability,therobotcanadapttothedesignofsimilar,:Servomotor,microcontroller,puter,PWM目录引言 1第一章 自由体操机器人设计与原理 2第二章系统硬件设计 4第三章系统软件设计 5结论 5参考文献 6图清单图序号图名称页码图1系统工作流程1图2程序调试流2图3机械结构模拟连接图2图4USART通讯结构电路3图5伺服电机内部结构图4图624路电机控制软件5表清单表序号表名称页码表1伺服电机参数表4表2PWM信号与旋转