人形智能机器人的设计方案

1、 人形智能机器人的设计-机电论文 人形智能机器人的设计 雪 丽 陈徐格威 栗 延庆102101） （北京邮电大学世纪学院电子与自动化系，北京 双足类人行机器人一直都是国内外非专业和专业机器人爱好者重点【摘 要】 定位功能的双足机器人的行走运动控制，主要研研究的项目。介绍了具有GPS对硬件的究了对标准的“加藤一郎”约束结构的人形机器人进行行走运动控制，机器人选取了被控制系统进行合理的设计，动作流程的规划，完成软件的编程。，并集成了系列单片机，采用的是单片机STC12C5A60S2人们广泛使用的51 GPS模块，使机器人拥有了定位功能。；“加藤一郎”约束结STC12C5A60S2 关键词 人形机器

2、人；单片机；GPS 构 0 引言类人形步行机器人的控制还有它的相关技术的研究无论是在国内还是国外的 同时机器人的研究成果和当今的社会有着密机器人领域中都有着重要研究价值， 不可分和不容忽视的意义，所以这项科学一直成为机器人研究的热点之一。定位功能的类人形机器人的运动控制，需要 时至今日，设计并完成具有GPS满足以下几个基本功能：其一是研制出两足步行机构，并使其能在许多结构性、扩大活动等非结构性环境中完成行走任务，从而代替人类进行诸如延伸、作业、并且利用这些特性来为领域；二是更多地了解和掌握人类步行时的特性和技巧，在这具有极为丰富的动力学特性。人类服务；三是两足人形机器人的步行系统， 方面进行的

3、研究，可以拓宽力学以及机器人学的研究方向。 1 系统结构设计 单片机作为主控芯片，集成了两片存储芯片本设计采用STC12C5A60S2 双向接口，用于传感器及电机的个IO定位模块并设计了AT24C512，GPS35 集成。单片机的工作电压单片机。硬件部分的控制器主要采用的是STC12C5A60S2 个外部中断，工作480515V单片机），兼容普通的定时器或（为3.3 V5.5 V功能，EEPROM6之间，有个16位定时器，具有看门狗和频率在0-35MHz 钟部R/C振荡器时内 复成且并内部集MAX810专用位电路。使用 。11MHz-17MHz模块性能的价值指标主要有接收灵敏度、定位时间、位置

4、精度、时间精GPS 度、功耗等。在不同的启动模式下，模块开机定位时间有很大不同。一般来说，时模块内部没有保存任何有助于定位的数据的情况称为冷启动时间，包括星历、小分钟以内；模块内部有较新的卫星星历（一般不超过2间等，一般标称在1秒以内；热启动时45，但时间偏差很大的，称为温启动时间，一般标称在时） RTC时间误差很小时的情况。间是指关机不超过二十分钟，并且万能接口可以选其中包括万能接口接口，11个，35 人形机器人设计了个IO电压供电，可选上拉电阻或下拉电阻。可用于各种扩展舵机和传5V 7.4V 或择 感器。单片机为机器人使用的STC12C5A60S2由于双足机器人运动控制的复杂性， ，这样可

5、以让，存储空间共有128KB集成了两片电可擦除存储芯片AT24C51264KBAtmel是公司生产的AT24C512190KB机器人程序存储器空间扩充至。字节，任一单元128页，每一页为512串行电可擦的可编程存储器，内部共有引脚的地址为16 位，地址范围为00000FFFFH之间。其优点就是，采用8总线上并接可以在2封装，结构紧凑、存储容量大。在测控系统中被大量采用， 4 片芯片，特别适用于具有大容量数据存储要求的数据采集系统。标准的芯片。串口通信指 本设计采用由德州仪器公司推出的一款兼容RS232占用硬的是数据的各位按顺序一位一位传送。他的优点就是，只需一对传输线，件资源少，适用于远距离通

6、信，而缺点则是，传送速度较慢。本设计所采用的是电平。由4pinRS232接口带“CTS”判断位，可以同时输出RS232电平和TTL而一般的单片机应用系统所采用的信号电于电脑串口RS232电平是，-10v+10v的原因，max232电平0+5v，所以需要进行电平转换，这也就是使用压是TTLTIA/EIA-232-F两个接收器和一个电压发生器电路提供该器件包含两个驱动器、 电平。 软件设计 2 软件系统需 根据双足类人形机器人行走控制系统的功能需求和硬件电路特点， 要满足以下3个要求： 1）软件模块化，并且需要有很好的可维护性，可扩展性。 信号的高精度。从PWM PWM ）能够实现信号的分时复用，

7、并且要保证 的输出。而通过软件，及时地改变PWM ）可以满足机器人多自由度控制的实时性。 结论双足类人行机器人是近年来的前沿学科，它涉及人工智能、自动控制、仿生、 本论文重点研究了机器人的行走规划以机械电子等多个领域的技术融合。通讯、定位功能的实现，经实验验证，所设计的机器人能够在平坦的地面上自GPS及 GPS由行走并具有定位功能。 参考文献 机器中南工业大学学报机器人学的发展趋势和发展战略C/ : 蔡自兴.2000. 人学大会论文专辑2007. 机械工业出版社，M.北京: 王志良.竞赛机器人制作技术1991. .两足机器人的动态行走研究D.哈尔滨工业大学， 刘志远2007. .小型机器人设计及运动规划研究哈尔滨工业大学，D. 郭志攀北京航空航天大学出版:M.北京. 马忠梅单片机的C 语言应用程序设计1997. 社， ，:国防科技大学出版社，1992. 张建民机电一体化原理与应用M.长沙1.