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【入门】23、PVCBOT【19号】漫舞者·折叠滑步机器人

时间:2011-12-23 13:17来源: 作者:机器人 点击:

  本项目是一个横向爬行机器人,最初曾经被命名为机械螃蟹,但是最终还是改成现在的名字,究其原因:一方面是实际上的当前机器人和螃蟹有较大区别,这里的横行其实只是相对的其面部的朝向而言,假如其头部是转过90度来安装的,那就不能称之为横行了;另一方面后面的教程还会推出与螃蟹更为类似的机器人项目,所以机械螃蟹这个名字也要让位了;再有就是实际上本项目机器人的脚步不象螃蟹等爬行时有一个抬脚迈步的动作,而是完全是靠脚步折叠滑动行进的,而且同时其头部以及身体还有一个摇摆扭动的动作,看起来还更像霹雳舞、太空步之类舞蹈动作,加上是有点慢悠悠的,所以最后还是定名为当前的“漫舞者”。

  相对于前面的仿生机器人项目,从本项目开始的仿生机器人在机械结构和传动机构上将更为复杂,为了减轻机器人的整体重量以及提高其运动的效率和速度,接下来这些新的仿生类机器人都将采用微型锂电池作为能源,即都是以微能系列版本为主。

 

  

【入门】23、PVC-Robot【19号】横行者·机械螃蟹 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

 

  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、机械结构

  3.2.1、传动

  3.2.2、外壳

  3.2.3、腿部

  3.3、控制系统

  3.3.1、电源

  3.3.2、总装

  3.4、调试完善

  四、效果展示

  五、项目总结

  一、基本原理

  本项目机器人的基本原理与前面各仿生机器人一样,主要还是利用“摆动曲柄滑块机构”的原理,通过连杆结构把减速电机输出的转动运动变为驱动腿部迈步的摆动运动,所不同的是本项目机器人的连杆结构较为复杂,驱动两侧的腿同步并行折叠摆动让整个机器人进行横向运动。

 

  1、运动方式

  本项目机器人的运动原理其实和前面的PVC-18号有点类似,即模仿一种被称之为“尺蠖”的小虫,利用身体的“收缩—>伸展”来实现运动。

  以下为当前项目机器人的运动过程的分解,以前进方向为例进行说明:

  1、默认开始前后两对脚呈一定角度展开;

  2、首先,前脚相对固定,后脚往前收缩,则整个身体开始收缩并整体前移,相当于前脚拖着后脚前进;

  3、接着,前脚还是相对固定,后脚继续往前收缩,身体进一步收缩并继续前移,直到两脚间的夹角相小到一定程度时为止;

  4、然后,后脚相对固定,前脚开始往前伸展,则整个身体开始伸展并整体前移,相当于后脚推着前脚前进;

  5、再接着,后脚还是相对固定,前脚继续往前伸展,身体进一步伸展并继续前移,直到两脚间的夹角大到一定程度时为止;

  6、转到前面第2步重复动作……

  如此循环往复,两腿间不断交替收缩伸展,从而实现运动前行……

  注:黄色代表移动的脚,灰色代表固定的脚。

 

  

【入门】23、PVC-Robot【19号】漫舞者·折叠滑步机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

  2、驱动机理

  在上一章节也提到,本项目机器人在运动方式的原理上与PVC-18号是类似的,即模仿“尺蠖”小虫,即利用双脚的反复“收缩/伸展”,并交替控制前后两个支撑脚在“固定/移动”两个状态间切换,最终推动整个身体前进。

  本项目机器人左右两侧其实都各有两只脚,目的是为了保持身体的支撑平衡,但是同侧的两只脚实际上是固定连接在一起是并行的,简单的可以把同侧的两只脚只看成一只脚,为便于下面分析理解也就是说本项目机器人看成只有左右两个支撑脚。

  在具体实现上,PVC-18号加上了自锁机构来防止脚部的接地打滑,控制两脚在“固定/移动”之间切换;本项目机器人则没有专门的自锁功能而是利用纯粹连杆机构的支点重心变换来进行控制,允许腿部接地的适度打滑,最终的运动效果与18号有着较大的区别。

 

  以下为本项目机器人的连杆机械结构图。

 

  

【入门】23、PVC-Robot【19号】漫舞者·折叠滑步机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

  

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