1、 机器人实验报告篇一:机器人技术实验报告(课程实验报告)论文题目 机器人技术试验报告学 院 工学院专业名称 机械设计制造及自动化班 级 机械 08学 号 081014104、081014404姓 名 赵保顺、邹修贤指导教师 郑嫦娥实验日期 2011.05实验一:仿生蛇形机器人一、实验背景:串联式机械手是一种重要的机械结构形式,蛇形机器人是一种重要的仿生机器人,相对于有足的仿生机器人而言,它具有他特别的用处,本实验设计一个仿生蛇。有四部电机来控制它,使其具有四个自由度。近几年来,仿生机器人学正在机器人领域占有越来越重要的位置,蛇形机器人由于其结构的特殊性,已成为仿生领域的研究热点。蛇形机器人在战
2、场上的扫雷,爆破,矿井和废墟中探测营救,管道维修以及外行星地表探测等条件恶劣,且要求有高可靠性的领域有着广阔的应用前景。模块化设计和高冗余度设计等新思路的提出和逐步完善,使蛇形机器人成为研究的亮点。SolidSnake II 结合了国内外蛇形机器人的发展现状,充分考虑了蛇类生物的运动特点,从仿生学的角度,结合机器人动力学和摩擦学等的相关理论,建立了基于行为控制理论的蛇类运动学模型,把蛇类生物的复杂运动形式化解为局部的、简单的行波状态,并以固定的相位差沿蛇体进行传播。采用中央处理机(即蛇的大脑)集中控制的方式把各种运动方式进行合成,实现了机器蛇的蠕动、游动、侧移、侧滚、抬头、翻越障碍物等运动形式
3、。在对蛇类运动机理深入研究的基础上,得出了利用杆状结构的角度变化和运动时延,相位差去控制机器蛇运动的速率和运动方向的规律,并在实验中验证。本次实验是以其为背景的展开的一次实验。二、实验目的1. 了解蛇形机器人的概念,蛇形机器人的动作规划,步态规划的基本知识。2. 熟悉蛇形机器人的构架搭接。3. 掌握创意之星机器人的构建搭接的技巧与方法。4. 熟悉掌握各种搭建元件的使用方法和电机舵机的使用技巧。三、实验材料本实验使用博创科技的“创意之星”的全套实验器材,以及一些实验工具,电脑一台,参考书博创实验指导书。四实验步骤1清理自己的实验材料,找全本实验所需的各个器件。2关节的搭建搭建一个关节首先我们需要
4、搭建出 5 个单独的关节,以组合出完整的机器人。单个关节的结构部分(不包括舵机和舵盘)如下图所示:下图的装配示意图表明了该关节的安装方式。A 为 3 个 M3x10 螺钉,D 是 3 个 M3 自锁螺母。A 和 D 把零件 C、E 固定在一起。C 为零件“U3-4-3” , E 为零件“舵机固定板 2” 。B 为 4 个 M3x10 螺钉, G 是 4 个 M3 自锁螺母。B 和 G 把 (F 舵盘)固定在零件 C 上。 装配的时候需要注意的是以下几点: G 可以预先放到 F 的螺母槽中,便于装配。C 和 E 的连接要注意位置。C 的中间横梁(图中连接位置)有三组孔,必须使用中间的一组孔。并且
5、,为了下一步安装舵机方便,这里只使用三组螺钉。预先把螺母放进六角套筒,再用螺丝刀紧固螺钉,可以更方便、省力地连接。请检查连接好后,各个位置是否如下图所示:下一步是要装入舵机。使用 M3x10 螺钉和自锁螺母把舵机连接到“舵机固定架 2”零件的安装孔上去。如下图所示:需要注意的是,连接舵机的一共有 4 个螺钉孔位,但是我们只用其中三个,如上图所示。空出一个来的原因是空位的空间紧凑,很难把螺母对到位置上去并拧紧。我们在上一步中,连接 C 和 E 的时候只使用三颗螺钉也是为了留出空间来,便于拧紧固定舵机的螺母。此处拧紧螺母仍然需要使用六角套筒。完成的关节应该如下图所示:完成整机装配完成一个关节之后,
6、重复上述过程,再完成其余的 4 个关节。只是,最后一个关节不需要安装舵机。完成所有关节后,即可将它们组装在一起,如下图所示:现在这个简单的机器蠕虫的结构已经完全搭建好。美中不足的是舵机引出的电缆太短,并且散乱很不美观,还会影响运动。所以我们最好用电缆套管将线缆包裹起来。具体包裹方式并不固定,只需要以不影响运动、清晰明了为原则。完成这一步后,蠕虫机器人就完成了。3.下面我们需要连接所有线缆需要连接的电缆一共有三种:(1)3 芯的舵机线,共有 4 个舵机,4 条线;按照从头到尾的顺序,把 4 个舵机的引线分别顺序插入上面图 F 区的 PW0PW3。黄色线是信号线,插好之后应该位于靠电路板内侧。请注
7、意,这里各个舵机的顺序必须是按照机体上的头尾顺序,从 1 号到 4 号,或者从 4 号到 1 号。(2)232 通讯电缆,需要和 USB-232 转换电缆配合使用。将 232 通讯电缆和 USB-232 转换电缆连接好,5 针插头插到图上 D 区的 5 针排针。插好之后标签应该位于电路板的外侧。USB 端子插入计算机的 USB 接口,并从“控制面板/设备管理器”中查看新增加的 RS-232 串口号,如下图所示。记下这个端口号,后面我们在 UP-MRcommander 软件中将要使用。注意:这个端口号会随着插入的不同 USB 端口而改变。每次更换 USB 端口的时候需要重新察看新的端口号是多少。
8、(3)电源线。需要插到 MultiFLEX控制卡上以提供电源。将适配器插上交流电源,输出端白色端子插入 MultiFLEX 控制卡的电源插座(图上 A 区) ,控制卡上的红黄两色指示灯会亮起,表示工作正常。验证完 MultiFLEX 控制卡工作正常后,断开电源.连接好电缆后应该如下图所示完成电缆连接工作后,插上适配器电源,此时将会看到尚未完成的蠕虫机器人运动了。它有可能处于一个扭曲的姿态,可能如上图所示,也可能是别的姿态。这是因为我们在安装舵机的时候并没有调节它的初始位置。舵机是依靠一个花键(可以当成一个有很多牙的圆柱)和舵盘上的花键槽连接的。可以通过调整花键和花键槽之间的安装角度来调整舵机及
9、与其相连的结构件的相对角度。4 .机器人动作的写入以上完成了硬件的结构搭建,下来为机器人导入动作:1.打开 UP-MRcommander 软件,如下图所示。点击菜单栏中的按钮,打开“蛇形机器人/10 关节蠕动-步距 0.125 波长-正弦波.mra”这个动作文件。我们这里使用蛇形机器人的动作文件,是为了简单起见。暂时不考虑怎么为它编写动作,尽快让我们的第一个机器人运动起来! 调入动作文件后,程序界面如下图所示篇二:机器人实验报告班级:电气 0901 姓名:廖勇为 学号:0912108110实验七机器人走迷宫实验实验内容、步骤:1)机器人从迷宫入口出发,用最少的时间走出迷宫,到达迷宫的出口。2)
10、走出迷宫后显示出行走的时间(行走时间越少越好) 。分析:首先需要检测地面传感器函数 surface() 的返回值与不同地面颜色标志的关联,这样才能让机器人分辨出迷宫的出口。编写程序如下:(进行检测地面传感器函数 surface() 的返回值的采集,可在“找地雷场地”中找到环境。 )程序流程图:Jc 代码:运行结果:运行结果:首先进行地面检测,接着进入条件循环,碰撞检测后进行红外避障。否则结束,即说明已经找到火源了。班级:电气 0901 姓名:廖勇为 学号:0912108110实验八 综合实验及测试一、在较安静的情况下,机器人静止不动,当有人发出声音时机器人开始自由行走:机器人在行走的过程中分辨
11、障碍物,遇到障碍物时发出声音报警并避开,继续行走。(30 分)要求:(1)写出机器人从静止到运动的条件值。mic=microphone() ;if(mic150)drive(90,0) ;(2)画出对应流程图。(1) 在较安静的情况下,机器人静止不动,当有人发出声音时,机器人开始前进(躲避路途中的障碍) 。程序流程图:篇三:智能机器人实验报告智能机器人实验报告学院:数理与信息工程学院专业:计算机科学与技术(师范)学号: 09190138姓名: 王 梁 荣教师: 金 永 贤上交时间: 2011 年 12 月 19 日成绩:实验中用到函数整理? 函数:drive(x,y)功能:控制两个电机的转动。
12、说明:函数的两个参数 x、y 的取值范围是 100 到100的整数。x 用来控制前进的速度和方向,y 用来控制转弯的速度和转弯的方向。 x 和 y的取值同时决定了电机的功率级别。左电机功率级别=x+y 右电机功率级别=x-y当电机功率级别大于 0 时电机控制的轮子向前转动,当电机功率级别小于 0 时电机控制的轮子的向后转动。代表电机功率级别数值的绝对值越大转速越快,绝对值越小转速越慢。? 函数:motor(n,x)功能:控制单个电机的转动。说明:函数中的两个参数 n、x,其中 n=1 表示函数控制的是左轮电机,当n=2 时表示函数控制的是右轮电机。参数 x 是用来控制电机转速的。X 的取值范围
13、为 100 到-100 之间的整数,当 x 为正数时轮子向前转动,当 x 为负数时轮子向后转动。x 的绝对值越大转速越快,x 的绝对值越小转速越慢。? 进程函数格式:start_process(函数名)功能:为函数建立执行时间为 0.5 毫秒的进程。说明:在使用进程的时候,要注意的是不要在两个进程中调用一个驱动装置? 光敏传感器函数函数:photo(x)功能:取得光敏传感器接收到的光强信息。说明:函数中的变量 x 为 1 时,取得的函数值为右光敏传感器的检测值,当 x 为 2 时,取得的函数值为左光敏传感器的检测值。函数的取值为0255 的整数。检测的值越小,光线越亮。检测的值越大,光线越暗。? 红外传感器函数:ir_detector()功能:取得红外传感器接收到的信息。说明:红外线传感器系统检测障碍的过程如下:1.初始阶段左右发射管均关闭,此时红外接收器探测一次当前信号,并作为原始数据保持下来;2.每调用一次 ir_detector()函数,红外传感器系统就打开一次,完成后左右发射管重又关闭;3.当红外传感器系统打开时,首先左红外发射管发射一