我的毕业设计是自己定的课题,很早就有想法设计一种运动能力比较强的机器人,最终选择了蛇形机器人。
按照结构形式的不同,蛇形机器人可以分为两类:
第1类是由刚性杆组成的链状结构,运动由关节之间的扭转作用产生,很多此类蛇形机器人安装了无动力的从动轮来增加运动速度。
第2类是由带有轮子或者履带的模块串连而成,运动直接由轮子、履带驱动或其他机构产生,即前进依靠动力机构驱动,而不是关节的扭动。
第1类蛇形机器人利用关节来产生驱动力,这种结构在平的地面能够达到较好的运动效果,但当身体周围空间有障碍物限制其扭动时,便不能产生足够的驱动力使自身前进。第2类蛇形机器人越障能力比第1类效果要好,但是轮式和履带式驱动的越障能力还不够理想,轮式驱动在崎岖路面运动时轮子容易打滑,越障能力还不够强;履带式驱动在崎岖路面运动的效果虽然优于轮式驱动,但是其结构复杂。最终决定选择第2类蛇形机器人进行改进设计。
整个设计制作花了一个多月的时间,除少数几个零件用机器加工外,其他全部是手工制作。能实现前进、后退、转弯、越障、翻转了也能正常运动,实际测试运动和越障效果很不错,要优于一般的驱动方式,但现阶段还只是一个模型,有很多地方不足,现正在改进中。
测试视频上传在优酷里,视频中的导线是电源线,实际工作是无线的。 http://v.youku.com/v_show/id_XOTU0NDI3ODg=.html 工作流程图
一、机械部分
用CATIA画的三维设计图
本作品最主要的创新点:叶轮和三自由度关节
手工磨孔啊!钢片太硬,钻头根本钻不动,用电磨的金刚磨头磨的,磨得手都软了!
钢片蝴蝶
三自由度关节
直流减速电机
航模舵机改装的机器人舵机,增加了一根支撑轴,加了小轴承。成品的机器人舵机太贵,一个几百上千不等,买不起,只好用这种几十元的来改装
舵机输出轴连接片,也加装了小轴承
二、电子部分
5V电源转换电路,LM2596-5.0,输入电压7~40V,5V电压输出,电流3A,效率可达80%
直流电机控制芯片L298N ,可控制两路直流电机的转停和转动方向
没有使用原手柄中的电路,自己用STC12C2052单片机做的控制电路,能实现比例遥控,精确控制关节的转动角度
遥控用的无线数据收发模块
背面的平衡充接口
4个关节,要两个人配合遥控
16路成品舵机控制板,拆了一些元件减轻重量,改了部分电路
头部安装了1W的高亮LED灯,用旧电容改成外壳的LED灯
成品无线摄像头
控制部分整合在一起
视屏截图
阶梯攀爬测试 草地越障测试 乱石堆运动测试 越沟测试 另两个参赛作品:
《DIY笔记本皮革外壳+组合耳机》,
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=120108&page=1&toread=1 《太阳能自动垃圾清扫车》,
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=119037&page=1&toread=1[ 此帖被逆行远方在2009-10-03 09:32重新编辑 ]