舞蹈機器人的詳細制作流程講解

　　隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，機器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人類社會生活的各個領(lǐng)域，特別是機器人具有人類外觀特征、可愛的外貌、又兼有技術(shù)含量，極受青少年的喜愛。本課題要求設(shè)計一具有簡單人體功能的、模擬舞蹈動作的類人型機器人，完成簡單人的基本動作：可以前進后退，左右側(cè)行，左右轉(zhuǎn)彎和前后擺動手臂，行走頻率為每秒兩步，舉手投足、轉(zhuǎn)圈、頭部動作靈活、并具備的語音功能。通過語音識別技術(shù)，可以對小機器人進行語音控制，通過發(fā)出語音命令，控制機器人的。機器人包括底座、頭部、上身、下肢、以及電路控制板，分別控制手臂、頭部和底盤運動的電機及傳動機構(gòu)等。通過電路控制和機械傳動，可使機器人動作。知識范圍涉及機構(gòu)學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、自動控制、計算機、人工智能等。

　　具體賦予任務(wù)：

　　1、深入了解類人型機器人的功能及工作要求，查找與課題有關(guān)的文獻資料及參考書目；

　　2、學(xué)習(xí)掌握機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的基本知識和設(shè)計方法，了解控制對象舞蹈機器人的工作原理、動作過程，進行簡單舞蹈動作及相應(yīng)機構(gòu)設(shè)計；

　　3、根據(jù)機器人構(gòu)成、工作原理、主要特點和技術(shù)指標(biāo)，分析比較，加以論證，確定機器人運動控制最終方案，完成硬件電路設(shè)計，單片機控制程序設(shè)計；

　　4、制作舞蹈機器人模型，完成各種運動、動作模擬，調(diào)試成功。

　　5、規(guī)定的翻譯、論文工作。

　　2.2 舞蹈機器人設(shè)計的數(shù)據(jù)和要求

　　1、機器人身高80～120 ㎝，表演時機器人隨音樂翩翩起舞，動作協(xié)調(diào)、靈活；

　　2、表演各種的基本動作，具體動作可自行設(shè)計。涵蓋行進、轉(zhuǎn)圈、舉手投足、

　　頭部等動作；

　　3、整套動作持續(xù)4 分鐘左右；

　　4、機器人結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，重量輕；

　　5、靈活的多功能機器手臂：活動空間大，可360 度旋轉(zhuǎn)。

　　6、采用電機驅(qū)動，運動準(zhǔn)確可靠

　3 方案設(shè)計及方案論證

　　3.1 設(shè)計制作與調(diào)試流程

　　設(shè)計就是根據(jù)題目的要求而對硬件和軟件進行規(guī)劃，并選擇最合適的硬件電路和軟件程序來達到目的。硬件設(shè)計是通過對設(shè)計要求的分析，對各種元器件的了解，而得出分立元件與集成塊的某些連接方法，以達到設(shè)計的功能要求。并且把這些元器件焊接在一塊電路板上。它包括對各種元器件的功能和接法的了解，以及對各種元器件的選擇和設(shè)計方案的選擇。軟件設(shè)計是分析設(shè)計的硬件用程序?qū)崿F(xiàn)其功能，并且調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)品功能。機器人的設(shè)計首先需作總體方案設(shè)計，包括機械和電氣兩部分。根據(jù)機械基礎(chǔ)知識，從整體上來講，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計必須與機器人所要完成的功能相適應(yīng)。機械部分設(shè)計主要包括底盤設(shè)計、尺寸選擇、驅(qū)動方式設(shè)計、電機選擇等；電氣是機器人最重要的部分，直接影響著機器人功能的實現(xiàn)于否。舞蹈機器人要求完全自動控制，必須采用單片機為

　　控制核心，它類似于機器人的大腦，接收和處理所有外界信息，指揮并控制機器人的所有動作。語音識別等功能是制作機器人硬件的難點，它要求機器人具有一定的感覺系統(tǒng)。目前，機器人技術(shù)已日趨成熟，機器人感覺系統(tǒng)可通過各種各樣相應(yīng)的傳感器技術(shù)即可實現(xiàn)。傳感器把接收到的外部信息輸入到單片機，再通過軟件進行控制，從而單片機發(fā)出命令指揮機器人動作。軟件編程可以豐富機器人的功能，使機器人動作更加完善。總體方案設(shè)計框圖如圖3.1 所示。

　　圖3.1 機器人總體制作過程