1、汕头职业技术学院,杨壮凌,六足蜘蛛仿生机器人,汕头职业技术学院机械专业教研室,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,汕头职业技术学院,五、作品演示,汕头职业技术学院,一、六足蜘蛛救援机器人简介 二、机械系统及动力设计 三、控制系统设计 四、制作成本计算 五、作品演示,汕头职业技术学院,本作品主要创新点,前进阻力传感器， 自动绕越障碍物,光强分布传感器， 根据环境光自动调整前进方向,智能化步进式车辆， 针对复杂现场救援,汕头职业技术学院,一、六足蜘蛛救援机器人简介,（1）智能化的多足步进式车
2、辆，对各种恶劣路况适应性强； （2）具有多足结构，支撑稳定，负重能力强，具有可能的平衡效果； （3）光敏传感器和障碍物传感器，根据环境光强和障碍物情况自动调整运行方向，作为模型，模拟了根据环境情况自动做出动作反映的机器人功能； （3）伺服电动机舵机作动力，效率和功率质量比高； （4）单片机控制电路，满足复杂的控制功能，鲁棒性高； （5）机械轮廓设计生动，爬行姿态优美； （6）拥有传统轮式机器人和履带式机器人无法企及的优势。,1、结构特点,汕头职业技术学院,（1）根据环境光线强弱和障碍物情况自动控制其行走方向，在火灾中自动寻找火焰确定灭火目标。 （2）可在各种复杂地形上爬行，到达轮式机器人和履带
3、车辆法到达斜度很高的斜坡、山地。 （3）在山地、戈壁上帮助驮运救援物资、药品。 （4）在地震后的瓦砾、砖石上行走，并有起重机功能。救出埋于废墟的生还者。 （5）攀爬楼梯，进行楼房内火灾救援。 （6）可用脚砸破大厦玻璃幕墙，垂直向上前进。,一、六足蜘蛛救援机器人简介,2、在救援中的应用,汕头职业技术学院,二、机械系统及动力设计,1、整体机械结构,汕头职业技术学院,1、整体机械结构,二、机械系统及动力设计,汕头职业技术学院,1、整体机械结构,二、机械系统及动力设计,汕头职业技术学院,二、机械系统及动力设计,1、整体机械结构,汕头职业技术学院,舵机 通过PWM信号实现角度的准确控制，控制简单， 内置
4、减速齿轮组，输出转速适中，输出转矩和保持力很大， 重量小（约60g）。,2、动力系统初定,二、机械系统及动力设计,汕头职业技术学院,3、初定机器人脚部关节长度,二、机械系统及动力设计,由两个 因素确定,选定每只脚的长度为100mm左右,机器人身躯的 离地高度,舵机的转矩,汕头职业技术学院,计算每只脚的力臂：使用AutoCAD2010绘制出脚部实体图，并使用该软件的“MASSPROP”可求出各零件的重心。最后用作图法求出脚的重心，从而求出其力臂，约为90mm，根据力对轴之矩的公式可求出其力矩；选用辉盛 MG945 180度舵机。,二、机械系统及动力设计,4、舵机的选定,转矩则必须计算出其舵机驱动
5、关节的重量以及力臂。 计算出每只脚的重量；,汕头职业技术学院,具体参数如下: 尺寸：40.8*19.9*37.3mm 重量：56.3g 速度：0.24sec/60度（6V） 扭力：12公斤/厘米（6V） 使用电压：4.8-7.2V,二、机械系统及动力设计,4、舵机的选定,汕头职业技术学院,三、控制系统设计,1、六足蜘蛛救援机器人控制系统总体设计,六足救援机器人多输入多输出控制系统框图,汕头职业技术学院,MCU的选择。本系统采用AVR单片机“ATMEGA16”作为核心控制，其优点为： I/O口可设为推挽输出，输出电流大。 大多数指令都是单时钟指令，运算速度快。 片内集成A/D转换功能，便于光信号的多级度取样。 定时器可以工作在CTC模式，可以立即更新数据，便于产生多路PWM信号。,三、控制系统设计,1、六足蜘蛛救援机器人控制系统总体设计,汕头职业技术学院,2、步行动作逻辑,左转动作逻辑,直行动作逻辑,三、控制系统设计,汕头职业技术学院,3、控制程序框图,（1）主程序：,三、控制系统设计,汕头职业技术学院,三、控制系统设计,4、系统电路图原理图,汕头职业技术学院,四、制作成本计算,汕头职业技术学院,基于行为导向六步法,汕头职业技术学院,谢谢各位！,
