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微型仿生六足机器人的运动控制的软件设计

来源:  张涛,颜国正,刘华 字体:[ ]  2007-03-28

关键词:六足机器人

    由于VB自带的Timer控件定时精度太低,因此这里所有的精确定时都采用的是仅供Windows 95及其后续版本使用的精确时间API函数QueryPerformanceFrequency()和QueryPerformanceCounter()。精确定时器类代码这里不再详述。

    5 实验结果与误差分析

    根据上述原理和设计方案,作者制作了微型仿生六足机器人样机,其基本尺寸为:R=3cm, H=4.2cm,49g,实物如图5所示。

   

    对样机的测试结果表明:机器人运动平稳,转弯自如,平均最大步行线速度达7.9mm/s,转弯角速度达0.42rad/s,即转一圈需要14s左右。但转弯不够精准,原地转一圈后不能严格继续原来的行进方向,误差在每圈10°之内;行进距离也不能严格保证,不能精确地直行指定的距离,如150mm10步)误差在5 mm以内。分析其原因主要是:零件的加工精度不够,如齿轮的中心距不能严格保证,导致齿轮与齿轮、齿轮与齿条啮合不理想,进而在每一步产生误差;足与地面接触点材料选择不佳,目前采用的是钢,今后的实验拟采用橡胶、硅胶等做对比实验。

    6 结束语

    在研究了昆虫步态的基础上,运用仿生原理,本文提出了一种六足机器人机械结构设计的新思路,并研制了基于这种设计思路的样机。实验证明,该机器人可以实现直线运动与转向运动的合理、有效结合,转向角度、角速度可控、直线行进步距、速度可调,行动灵活可靠,实现了预期的设计目标。

    预计下一步的工作包括:研制基于这种机械结构的适应特殊环境的机器足,如适应垂直光滑平面的吸盘式步足、适应导磁材料(如钢板表面、钢管内壁)上的电磁步足等。

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