2技术报告书汇编蚂蚁侦察兵

1、目 录一、摘要3二、作品介绍3三、工作原理4四、作品功能、特色5五、作品结构5（一）硬件部分5部分667（二）六、设计方式七、测试方式八、操作方式、使用手册7九、附录7（一）未来开发方向7（二）参考资料7（三）其它2一、摘要随着社会的的快速发展，对智能机器人的要求越来越高，关于机器人世界各国都有研究，机器人可以代替完成地区的作业，因而具有很大的实用性，特别是在军事应用中上，而国内目前有一款小型，主要用于狭窄、低矮空间的作业，亦可加载各种传感器模块对目标区域进行探测，实现了让机器代替人来完成等高难度工作。设计的仿蚂蚁的“蚂蚁侦察兵”的体积小，使之容易隐藏，运动灵活，能进入人不能到达的地方。人们可

2、以控制机器人各个功能模块使得其成为人的“眼睛”，来进行信息和获取工作。作品采用足行走而非轮行走，更适合用于诸如野外、废墟等颠簸地面的工作。二、作品介绍该作品主要应用于的，仿蚂蚁而做，可以称之为“蚂蚁”侦察兵。作品主要包括“蚂蚁”的头，胸，腹三部分，长度 20 公分左右。头部一对触角，其中一个加入超声波模块，可以实现超声波避障；头部中间加入头模块，可以对目标以及周围环境成像发送至终端成像设备；另一个触角为红外线模块，有时机器人不方便使用头时，可以启用红外线探测模块，方便更隐蔽的搜集信息，此外，红外线模块使得光线较弱、等情况的影响进一步降低，从而实现全天候的监测。胸部是机器人的三对足以及部分控制系

3、统。通过单片机来实现对三对足行走模式的控制，如前进，转向等。腹部是主要的控制中枢，单片机控制以上功能的实现，另外控制面板加入无线交换模块，使得众多“蚂蚁”之间可以通过单片机控制实现“群间交流”。当电量低于预置水平时，机器人自动返回。仿蚂蚁而做的“蚂蚁侦察兵”的体积小，使之容易隐藏，运动灵活，能进入人不能到达的地方。人们可以控制机器人各个功能模块使得其成为人的“眼睛”，来进行信息和获取工作。作品采用足行走而非轮行走，更适合用于诸如野外、废墟等颠簸地面的工作。器人世界各国都有研究，并且多应用于军事上。如图是关于机独创、设计了球型变形侦察机器人，已经开始进行性能改良以适用于实战。在不用时机器收拢，用

4、时人可以将机器投入到目标地点后，控制机器展开并开始侦测；3而国内目前有一款小型，主要用于狭窄、低矮空间的作业，亦可加载各种传感器模块对目标区域进行探测。小型机器多采用滚轮是运动方式，在颠簸地面上的作业会受到影响。为此，设计了可以用机械足来交替运动来行走的“蚂蚁侦察兵”，降低不平的地面对机器人的限制。三、工作原理本产品行走采用了仿生的三角步态，其具体原理如下：机器人步态：采用三角步态：六足仿机器人采用六足昆虫的行走步态，步行时把 6 条足分为两组,以一边的前足后足与另一边的中足为一组,形成一个三角架支撑机体。因此在同一时间,只有一组的 3 条足起支撑作用,前足用爪固定物体后拉动虫体前进,中足用以

5、支撑并举起所属一边的身体,后足则推体前进同时使机体转向。行走时机体向前，并稍向外转,3 条足同时行动,然后再与另一组 3 条替进行。直线行走时的步态如图 25 所示。机器人开始运动时左侧的 2 号腿和右侧的 4、6 号腿抬起,准备向前摆动,另外 3 条腿 1、3、5 处于支撑状态,支撑机器人本体确保机器人的原有重心位置处于 3 条支撑腿所的三角形内,使机器人处于稳定状态不至于摔倒,见图 25a，摆动腿 2、4、6 向前跨步,见图 25b,支撑腿 1、3、5 一面支撑机器人本体,一面在小型直流驱动电机和皮带传构的作用下驱器人本体,使机器人机体向前运动一个半步长S,见图 25c;在机器人机体移动到

6、位时,摆动腿 2、46 立即放下,呈支撑态。使机器人的重心位置处于 2、4、6 三条支撑腿所的三角形稳定区内,原来的支撑腿 1、3、5 已抬起并准备向前跨步,见图 25d 摆动腿 1、3、5 向前跨步,见图 25e,支撑腿 2、4、6 此时一面支撑机器人本体,一面驱器人机体使机器人机体向前运动一个步长 S,见图 25f 如此不断重复步态 a-b-c-d-e-f-a,循环往复实现机器人不断向前运动。4四、作品功能、特色目前作品能完成以下功能模块主要功能目标：机器人能在无线控制下进行移动，前进，左右移动。本产品采用仿生设计，没有采用通常的的轮式行走方式，而是使用机械腿交替行走。五、作品结构（一）硬

7、件部分作品结构图如下机械结构设计行走模式设计基于 HT 的中控系统无线收发模块5采用 HT 的单片机为控制，设计了外接无线收发模块，用以小机器人，根据三角步态原理（具体如下介绍）设计了机器人的行走模式，并以此为根据使用 HT编程，实现里程序控制硬件，机械结构的目的。（二）部分程序顺序：HT无线控制机器人前进左转右转停止，HT无线控制机器人前进机器人左转机器人右转机器人停止各项功能由外部中断触发，机器人行走由定时器控制，六、设计方式图为的机械结构设计。采用机电用实现对机器人的控制。设计产品的费用如下：信息费，用于打印，查阅资料等：20；机械零件加工费：50；电子零件费：300；共 370 元主控

8、启用 IO 口的输出功能，用来控制机器人，利用定时器生成的脉冲控制机器人的运动方式。运用外部中断的功能实现对机器人的不同操作。由于机械机构的原因不得不对每个舵机进行程序上的补偿，每个都调试了半天才打到想要的结果，其中发现了关于舵机使用的好多问题，程序脉冲占空比的大小和个数对机械臂运转速度和运转角度都是有影响的，由于连线众多，程序的干扰，给带来很大的难题。由于舵机性能的不同，为防止机械结构的损坏，用进行了6很大的补偿。在此次的比赛准备中，负责机械和硬件的事宜，负责的编写，、负责材料的采购。四人分工明确，但有密切配合。七、测试方式由于产品不成熟，故此测试环境为室外石灰路面。利用控制机器的行走。机器行走大体无碍，但由于机械设计不成熟，故此机器行走时为慢速，过快会导致机器的故障，需人为帮助。八、操作方式、使用手册没特别注意的，无线按键上