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【入门】14、PVCBOT【12号】索道游者·吊绳攀爬机器人

时间:2011-12-23 12:10来源: 作者:机器人 点击:

  作为仿生运动机器人的第二个项目,这里介绍的是被称为“索道游者”的吊绳攀爬机器人,其主要是模仿灵长类动物在吊绳攀爬时的运动方式,比如猴子又或是我们人类,攀爬在树枝上或者是吊在绳索上,是依靠双手攀住树枝或者绳索,然后通过双臂交替向前抓握来实现移动的。本项目机器人的造型本来应该是个攀绳的小人,但为了简单起见省略了如脑袋、双脚等没有实际用途的部分,看起来倒更像是一只有着两个大爪子的虫子,呵呵。

 

  

【入门】14、PVC-Robot【12号】索道游者·吊绳攀爬机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

  本项目有两个版本,一个是以常规电池为电源的版本,攀爬的速度稍微快一些;另外一个是采用原来那个经典太阳能脉动充放电控制电路,攀爬的速度比较慢。

 

 

  一、基本原理

  1.1、运动方式

  1.2、驱动机理

  1.3、电路原理

  二、准备工作

  三、制作过程

  3.1、动力系统

  3.1.1、引擎

  3.1.2、减速箱

  3.2、PVC-Robot 12号-A版

  3.2.1、主干结构

  3.2.2、传动系统

  3.2.3、控制电路

  3.2.4、效果展示

  3.3、PVC-Robot 12号-B版

  3.3.1、控制电路

  3.3.2、主干结构

  3.3.3、传动系统

  3.3.4、效果展示

  3.4、调试完善

  四、常见问题

  五、项目总结

 

 

  一、基本原理

  本项目的吊绳攀爬机器人,以减速电机为动力,通过一个特别的机械结构——连杆机构来实现在绳索上的攀爬运动。

 

  1、运动方式

  本项目机器人在绳索上攀爬,主要依靠双臂交替往前抓握住绳索。看过《动物世界》就知道,猴子等灵长类动物在丛林间攀爬或者在树枝上吊跃就是这种运动方式;另外体育课如果玩过单杠上抓杠前进也应该了解这种运动方式。

  即:

  1)由抓握住绳索的一只手臂把身体往前送;

  2)接着由另一手臂再往前抓握新的一段绳索;

  3)然后原来的手臂放弃抓握绳索,身体往前摆;

  4)再由抓住绳索的手臂把身体往前送……

  如此循环往复,实现在绳索上攀爬前进。下图是本项目机器人的运动方式的图解(以面向机器人前进的方向来区分左右)。

 

  

【入门】13、PVC-Robot【11号】索道游者·吊绳攀爬机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  2、驱动机理

  下面我们通过介绍“连杆机构”、“减速机构”等两种机械结构来说明本项目机器人的驱动原理。

 

 

  · 连杆机构 ·

 

  我们采用电机作为动力,为了实现绳索上的攀爬,需要把电机的旋转运动变为不断前后摆动的抓伸运动——这里我们借助一种称之为“连杆机构”的机械结构来实现。

  所谓“连杆机构”,就是将长度不等的几个杆通过铰链连接起来,并能灵活转动,其可以将旋转运动转换为各种其他形式的运动。这里所说“铰链”指什么呢,可以看看家里的房门,门板与门框之间是用合页连接的,门是可以围着门轴随意转动的,但是却无法脱离门轴,这里的合页就是一种铰链结构,即:连接在一起,但又能灵活转动。

  “连杆机构”有很多种,本项目中用到的是“摆动曲柄滑块机构”,即:一种能够将旋转运动转换为往复摆动运动的连杆机构,其主要结构是:摆杆一头固定在一个旋转轮盘的一侧,摆杆作成带有导向槽的结构并可以滑动。

  下面为摆动曲柄滑块机构的运动过程示意图。

 

  

【入门】13、PVC-Robot【11号】索道游者·吊绳攀爬机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  

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