基于3M人形机器人系统说明书.doc

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系统说明书
———基于3M人形机器人
工程部
科创机器人技术
目 录
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一．机器人机械系统1
1．外观1
（1）前视图2
（2）后试图3
（2）后试图4
（3）机器人尺寸5
（4）机器人自由度分配6
（5）机器人自由度编号6
2．机器人动作介绍7
二．机器人电子系统11
1．电路结构11
2．电路板外形尺寸12
3．专用串口线13
4．舵机连接线14
三．机器人软件系统15
C15

四．科创品牌机器人专用舵机介绍18
1．伺服舵机5大特点18
五．电池介绍19
一．机器人机械系统
小型双足机器人对机械系统的要求很高，其最大的特点是小巧玲珑。它主要包含1个头部、1个躯干、2个手臂、2条腿。这些精密零件由上百个连接件紧固而成，而且绝不采用胶水粘接；另外还要为其装配全套的控制系统，如此堪称小型机器人中的技术之冠。
1．外观
科创机器人生产的3M型人形机器人，在舵机连接中大量采用“U形件”与“十字件”。该方案能够紧固所有舵机。
此外，还专门配有强劲的硬质铝合金胸、背、肩结构件和腰部复合结构件，使强度达到最高值，而且尽可能地减轻机器人质量。
小型双足机器人的结构设计关键在于如何排布数量繁多的伺服舵机。
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（1）前视图
踝关节转动角度较小，注意调试过程中的舵机位置，尽量避免烧毁舵机的现象。
跨部关节的活动角度很大，对表现高难度动作有利。如劈叉等。
膝盖关节转动角度大，对表现高难度动作有利。如前、后滚翻等。
这些为一样型号的带丝舵盘。
这些舵盘都，能传递动力。
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动作范例
这4个关节可以构成4杆机构，完成身体侧倾。
（2）后试图
背腔内包含24路伺服电路板，属于单片机控制系统。
CPU型号：STC12C5410AD
这些为不同型号的双端支撑舵盘。
这些舵盘都不带丝，不能传递动力。
电子系统主要为机器人后背的计算机控制系统，其为总控器；另外，每个舵机内部包含1个分立的舵机控制电路板，用以采集舵机位置，驱动舵机转动和接受来自CPU的电信号。
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（3）机器人尺寸
机器人身高----358毫米
机器人肩宽----194毫米
机器人身厚----120毫米
（4）机器人自由度分配
图为RB-3人形机器人除去胸部件的示意图
手臂----3×2 = 6
腿部----5×2 = 10
头部----1×1 = 1
总计自由度 = 17
图中机器人的17个自由度，已经用矢量法标出。
手臂舵机----金属齿轮
腿部舵机----金属齿轮
头部舵机----塑料齿轮
（5）机器人自由度编号
一般的，我们进行双足机器人研究时总是先从双腿入手，所以将腿部关节自由
Z 7
Z 8
17
度定为1—10。
科创公司机器人出厂自由度设置如下：
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注意：机械系统中的自由度编号与电子系统中的编号统一，并能够与机器人