人形仿生机器人双足行走机构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 人形仿生机器人双足行走机构设计 摘 要 本文是在对国内外人形仿生机器人双足行走机构资料，特别是连接键部分和控制资料进行研读的基础下，对人形仿生机器人双足行走机构的整体结构、驱动、控制和传感器等方面进行方案拟定。本文对人形仿生机器人双足行走机构的结构进行详细的设计，画出总装配图、部件图并完成相应的设计计算。本文所设计的双足行走机构是采用舵机实现运动，并且采用单片机实现机器人的运动控制。本设计还对人形仿生机器人双足行走机构的结构组成和控制部分进行了详细的分析。 关键词 ： 仿生机器人，行走机构，单片机 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 is in of of In of of CU of of of 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 目 录 . 1 足行走机器人的特点 . 1 内外双足机器人的研究现状 . 2 内状况 . 2 外状况 . 3 题技术要求 . 6 . 6 足行走机器人的结构分析 . 6 足行走机器人设计方案 . 7 动方式的选择 . 9 足机器人相关数据 . 10 3. 人形仿生机器人双足行走机构控制系统硬件设计 . 11 件系统的基本要求 . 11 件系统设计的技术路线和总体方案 . 11 理器选型 . 11 流伺服电机的控制特性 . 错误 !未定义书签。 件设计总体方案 . 错误 !未定义书签。 源设计 . 错误 !未定义书签。 机控制器 路板的设计 . 错误 !未定义书签。 生机器人双足行走机构控制系统软件设计 . 13 件系统的基本要求 . 13 件设计的技术路线与总体方案 . 14 服电机控制软件操作方法 . 15 口设置 . 16 制通道设置 . 16 作设置 . 18 制指令回显区 . 18 送指令时间设置 . 19 型伺服电机的选择 . 19 机的选型 . 19 选舵机的控制特性 . 20 . 20 态步行模式设计与实现 . 21 态运动的软件实现 . 23 总 结 . 25 致 谢 . 26 参考文献 . 27 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 1 机器人是自动控制机器（ 俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人 类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。 仿生机器人，也称仿制人或人型机器人等，指以模仿真人为目的制造的机器人。但人型机器人也可以指英语中的 人机器人），可以大小和真人差很远也没有似人的外观，但有人的四肢和头等构造。现时仿生人仍然在试制阶段，是长期以来科幻和机器人学的一大主题。 仿生人拟真的程度有很多，有些是可以从外观上识别，也没有真人的思想和感情 (如 脑 )。相对是称为 生物机器人 ，是使用一种真人或生物的活组织，但以机器为主体的类型，是和机械化人有重叠的概念，也是完全刻意为了仿冒真人而制造的，但行为不一定似真人。而有时把女性型的仿生人称为机娘 (如 机械女仆 。反过来说亦有开发外 观不似人，但能够有似真人行为的机器人，如在 2001年美国 麻省理工学院 ，研发了号称世界上第一个有类似人类感情的机器人。 2013年 1月，英国的机器人专家设计师宣称展示了世界上第一个完整的、迄今为止最复杂的仿生人，其包括 人造器官 以及健全的四肢。 足行走机器人的特点 首先，双足步行的移动方式在地面不平整或 其它恶劣条件下 (如充满障碍物 )比其他方式要灵活得多，具有更好的机动性。研究仿人形双足步行机器人，以代替人类在核电站、太空、海底及其它危害人类身心健康的复杂极端环境中工作，将大大拓展人类的活动空间。 其次，双足步行机器人的步行系统是一个内在的不稳定系统，其动力学特性非常复杂，具有多变量、强耦合、非线性和变结构的特点。因此，它是控制理论和控制工程领域的一个极好的研究对象，开展双足步行技术的研究，必然推动控制理论的发展和控制技术的进步。 再次，步行是人类的一种基本活动能力，但有相当数量的人因为疾病或意外买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 2 事故失去了 这种能力，双足步行技术的发展会促进动力型假肢的研制，将有可能解决截瘫病人和小儿麻痹症患者的行走问题，为康复医学做出贡献。对机器人双足动态行走机理的深入研究也使我们更深刻地理解人类活动的内在本质，有助于生物医学工程和体育运动科学的发展。 内外双足机器人的研究现状 内状况 国内双足步行机器人的研制工作起步较晚，我国是从 20世纪 80 年代开始双足步行机器人领域的研究和应用的。 1986 年，我国开展了“七五”机器人攻关计划， 1987年，我国的“ 863”高技术计划将机器人方面的研究开发列入其中。目 前我国从事机器人研究与应用开发的单位主要是高校和有关科研院所等。最初我国进行机器人技术研究的主要目的是跟踪国际先进的机器人技术，随后取得了一定的成就。 哈尔滨工业大学自 1986 年开始研究双足步行机器人，先研制成功静态步行双足机器人 高 110 70 10个自由度，实现平地上的前进、左右侧行以及上下楼梯的运动，步幅 45速为 10秒每步，后来又相继研制成功了 重 42 103 12个自由度，实现了步长 24速 前正在研制的 器人，全身可有 52 个自由度，其在运动速度和平衡性方面都优于前三型行走机器人。 国防科技大学在 1988 年春成功地研制了一台平面型 6 自由度的双足机器人它能前进、后退和上下楼梯，最大步幅为 40速为 4s 每步， 1989年又研制出空间型 有 10 个自由度，高 69 13现进退、上下台阶的静态稳定步行以及左右的准动态步行。 1990 年在 平台上增加两个垂直关节，发展成 有 12个自由度，具备了转弯功能，实现了实验室环境的全方位行走。 1995年实现动态行走，步速 长为 2022大斜坡角度达 13 度。 2000年底在 基础上研制成功我国首台仿人形机器人“先行者”，动态步行，可在小偏差、不确定的环境行走，周期达每秒两步，高 20头、眼、脖、身躯、双臂、双足，且具备一定的语言功能。 上海交通大学于 1999 年研制的仿人形机器人 部和手臂分别有 12和 10 个自由度，身体上有 2 个自由度。共有 24 个自由度，实现了周期 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 3 步长 10步行运动。机器人本体上装有 2 个单轴陀螺和一个三轴倾斜计，用于检测机器人的姿态信息， 并配备了富士通公司的主动视觉系统，是研究通用机器人学、多传感器集成以及控制算法良好的实验平台。 北京理工大学在归国博士黄强教授的带领下，高起点地进行仿人形机器人研究，于 2002 年 12 月通过验收的仿人形机器人 158 7632个自由度，步幅 速每小时 1公里。能够根据自身力觉、平衡觉等感知机器人自身的平衡状态和地面高度的变化，实现未知地面的稳定行走和太极拳表演，使中国成为继日本之后，第二个研制出无外接电缆行走，集感知、控制、驱动、电源和机构于一体的高水平仿人形机器人国家。 此外，清华大学正在研制仿人形机器人 高 13032个自由度，在清华大学 985计划的支持下，项目也在不断取得进展。南京航空航天大学曾研制了一台 8自由度空间型双足步行机器人，实现静态步行功能。 外状况 双足机器人的研制开始于上世纪 60 年代末，虽然只有四十多年的历史。然而，两足机器人的研究工作进展迅速，国内外许多学者正从事于这一领域的研究，如今已成为机器人技术领域的主要研究方向之一。 步 行 的 稳 定 性 是 两 足 机 器 人 的 难 点 和 关 键 ， 南 斯 拉 夫 学 者969年提出的 论较好地解决了动态步行稳定性判断问题。 零力矩点，是双足机器人所受重力、惯性力及地面反力三者合力矢的延长线与地面的交点。双足机器人一只脚着地时， 脚着地时，则位于两只脚掌形成的凸多边形内。在 器人所受的侧向力和力矩都为零。 1971年，英国人 I 最大步幅 15期 45s。 1971年至 1986 年间，英国牛津大学的 人制造并完善了一个双足行走机器人，该机器人 能在平地上行走良好，步速达到 s4。 加拿大的 要研究被动式两足机器人，即在无任何外界输入的情况下，靠重力和惯性力实现步行运动。 1989 年，他建立了平面型的双足行走机构，两腿为直杆机构，没有膝关节，每条腿各由一个小电机来控制腿的伸缩，无任何主动控制和能量供给，具有简单二级针摆特征，放在斜坡上，可依靠重力，买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 4 实现动态步行。 法国 划是由法国 de 验室和 目的是建立一套可 以适应未知条件行走的两足机器人系统，设计了一个具有 15个自由度的双足步行机器人 (只有躯干和腿 )。 现代机器人发展最迅速的是有“机器人王国”之称的日本。其中最具有代表性的研究机构有 :加藤实验室、日本早稻田大学、日本东京大学、日本东京理工学院、日本机械学院、松下电工、本田公司和索尼公司等。 日本早稻田大学的加藤一郎教授于 1968 年率先展开了双足步行机器人的研制工作，并先后研制出 列样机。 1969 年研制出 面自由度步行机器人，该机器人具有六个自由度，每条腿有髋、膝、踝三个关节；关节处使用人造橡胶肌 肉，通过充气、排气引起肌肉收缩，肌肉的收缩牵引关节转动从而实现步行。 1971年，研制出 采用人工肌肉，具有 11个自由度，能在平地、斜坡和阶梯上行走；该机器人重 13 现步幅 15步 45s 的静步行；同年又研制出 足步行机器人，该机器人采用液压驱动，具有 11 个自由度，下肢作三维运动，上躯体左右摆动以实现双足机器人重心的左右移动。 1973 年，在 基础上配置机械手及人工视觉、听觉等装置组成自主式机器人 1980年，推出 器人，该机器人采用预先设计步行方式的程序控制方法，通过对步行运动的分析及重复实验设计步态轨迹，用设计出的步态控制机器人的步行运动，该机器人采用了以单脚支撑期为静态，双脚切换期为动态的准动态步行方案，实现了步幅 45步 91984 年，研制出采用踝关节力矩控制的 足机器人，增加了踝关节力矩控制，将一个步行周期分为单脚支撑期和转换期。 1986 年，又成功研制了 )双足机器人，该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动，实现了步行周期 幅 30 日本东京大学的 验室研制了 仿人型双足步行机器人。该机器人总共有 30个自由度，其中在 用遗传算法来实现上体的补偿运动以补偿 体运动的轨迹用三次样条插值来实现。在 足机器人的头部安装有两个 以定位前面的物体并能够在 自由度的买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 5 手来抓取的目的。 日本机械学院的 S 台前向驱动电机且全部安装在机器人的上体的五连杆平面型双足步行机器人 ，研究其动态行走的控制方法。他根据机器人机构质量几乎完全集中在上体的事实，为使双足步行机器人实现稳定、周期性的动态行走，对机器人上体采用了约束控制方法，提出了一种理想的线性倒立摆模型。同时又提出了机构轨道能量守恒的概念，来求解各个关节运动轨迹及输入力矩，实现了在已知不平整地面上的稳定动态步行。 1996年他们又在此样机的基础上加载了超声波视觉传感器以实现实时提供地面信息的功能。将视觉传感器系统与针对线性倒立摆所提出的控制模式相结合构成自适应步态控制系统，使 功地实现了在未知路面 上的动态行走。 代表双足步行机器人和拟人机器人研究最高水平的是本田公司和索尼公司。他们代表了当今双足行走机器人和拟人型机器人发展的最高水平。本田公司从1986年至今己经推出了 ， 2， 3型机器人。并且于 2000年 11月 20日，推出了新型双足步行机器人“ ，“ “ 比，实现了小型轻量化，使其更容易适应人类的生活空间，通过提高双脚步行技术 使其更接近人类的步行方式。双脚步行技术方面采用了新开发“ 。 测运动控制功能”，它可以实时预测以后的动作，并且据此事先移动重心来改变步调。过去由于不能进行预测运动控制，当从直行改为转弯时，必须先停止直行动作后才可以转弯。 索尼公司于 2000年 11月 21日在四足娱乐机器人 部 2个自由度、躯干2 个自由度、手臂 4 2 个自由度、 下肢和足部 6 2 个自由度，共计 24 个自由度。 2002 年又推出 用 64 位 理器， 64有 38个自由度 (头部 4 个，身体 2 个，胳膊 5 2=10 个，腿部 6 2=12 个，独立的 5个手指 5 2=10 个 )。 2003 年 12 月 18 日，索尼公司通过对控制系统和改进、增加输出力矩等方法，使 脚跳跃时滞空 10 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 6 2005年 1月 12 日，由日 本产业技术综合研究所的比留川博等人开发出一台取名“ 足拟人机器人亮相东京。该机器人身高 154重 58究人员先请民间艺术家跳舞，用特殊摄像机拍摄后将画面输入电脑，并对手、脚、头、腰等 32 个部位的动作进行解析，然后把有关解析数据输入给机器人，最后利用这些数据来控制机器人手的动作和脚步等，使“ 以和人一样动作连贯，翩翩起舞。 设计双足行走机构，自由度不少于 6个，每条腿上至少 3个自由度； 高度：约 400载力： 3走速度： s 采用舵机实 现运动 完成机器人的结构建模（使用 、 主流软件均可），提交零件图和装配图。 采用单片机实现机器人的运动控制。 双足行走机器人是研究双足行走的实验对象，不同的双足行走机器人在自由度、驱动方式、重量、高度、结构特征等方面都存在很大的差异。机器人的结构不同，其控制方式也有所区别。为了对双足行走机器人进行深入的研究，使其实现预定的步行功能，必须对其机构有深入的了解和认识。 足行走机器人的结构分析 双足行走机器人是对人类自身的模仿， 但是人类总共有上肢 52 对，下肢 62对，背部 112 对，胸部 52 对，腰部 8 对，颈部 16 对，头部 25 对之多的肌肉。从目前的科学发展情况来看，要控制具有 400 个双作用式促进器的多变量系统是不可能的，因此，在设计步行机械时，人们只考虑移动的基本功能。例如，只考虑在平地或者具有已知障碍物的情况下的步行。 郑元芳博士从仿生学的角度对类人机器人的腿部自由度配置进行了深入的研究，得出关节扭矩最小条件下双足行走机器人的自由度配置。他认为髋部和踝买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 7 部设两个自由度，可使机器人在不平地面上站立，髋部再加一个扭转自由度，可改变行走方向， 踝关节处加一个旋转自由度可使脚板在不规则表面上落地，这样机器人的腿部需要有 7 2个自由度 (髋关节 3个，膝关节 1个，踝关节 3个 10)。 但是，无论现在的双足行走机器人还是拟人机器人都还只能在规则路面上行走，所以各研究机构都选择了 6 2个自由度 (髋关节 3个，膝关节 1个，踝关节2个 )。 足行走机器人设计方案 通过各种两足机器人的了解，模仿其他设计成功的机器人为设计主要思路，来设计我们的双足行走机器人。 由于我们要求设计的是比较简单的两足机器人，所以有关平衡和 们设计时候尽量把两 足机器人整体高度设计的尽量的矮一点，两面设计的对称，脚设计尽量的大一点，以此达到双足行走机器人的平衡。 通过上面所述和查阅相关两足机器人行走的视屏，我们设计了一个 17 自由度的双足步行机器人模型，如图 示的结构特征就是采用多关节型结构。动力源采用舵机直接驱动。这样不但可以实现结构紧凑、传动精度高以及大大增加关节所能达到的最大角度，而且驱动源全为干电池，便于集中控制和程序化控制。 图 双足步行机器人模型 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 8 图 足机器人，头部仅一个旋转自由度，它和身体相连接（图 肩关节、大臂和 小臂各一个自由度（图 髋关节一个自由度，大腿（图 2 个自由度，小腿和脚步各一个自由度。各个关节的活动范围理论上是 180度（由于零件之间互相干涉，关节之间活动范围以实际为准）。 图 机器人头部和身体 图 器人左手臂图 图 机器人右手臂 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 9 图 机器人左腿 图 机器人左腿 双足步行机器人的一个主要问题就是双足动态步行的固有不稳定性。为了使其稳定行走，机器人本体设计和行走步态规划都很重要。在进 行机器人本体设计时需要着重考虑的问题有关节驱动力矩的限制，主要机构的刚度，摆动腿着地时冲击载荷对机器人本体可能带来的损坏，杆件间连接，机体重量、材料以及易于操作维修等等。 动方式的选择 由于此次设计的双足行走机器人只是达到简单运动，而且为了使双足行走机器人行走稳定，所以对机器人的各个关节旋转的角度和配合都需要比较精确的控制，所以所有的驱动都是由舵机来完成如图 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 10 图 舵机 足机器人相关数据 两足机器人所有零部件清单，如表 表 零部件清单 名称 型号 数量 舵机 12（ N m） 17 铝制零件 42 螺栓螺帽 11( 145 两足机器人的相关尺寸，如表 体尺寸 名称 尺 寸 （ 高 宽 总体 385 242 手臂 175 50 腿部 185 40 脚 64 20 舵机的相关参数，如表 机参数 尺寸 重量 速度 扭力 使用电压 0度 12公斤 /厘米 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 11 双足行走机器人控制系统中，单板计算机作为控制系统虽然运算速度快，但体积大、成本高，而且功耗大；有此而选用 高性能、低功耗的 8 位 微处理器，指令执行时间为单个时钟周期，速度快，控制精度高、 I/于 列单片机，所以能够解决一些较为复杂的控制指令。 件系统的基本要求 双足行走机器人是对人类的模仿。但人类的结构极其复杂，对人类步行原理的研究至今仍有许多未解决的问题。所以在设计双足行走机器人机械 结构时，会对人类步行的结构进行减化，只会考虑基本的步行功能。人类的仅下肢就具有62对肌肉，腰部 8 对肌肉，在设计双足行走机器人时，要控制具有这么多自由度的多变量系统几乎是不可能的事情，所以双足行走机器人通常腿部只具有 8至 12个自由度，腰部具有 0至 3个自由度。本课题设计的机器人共有 17个自由度，驱动器为微型直流伺服电机，简称舵机。 本文设计的控制系统在硬件上至少满足如下 5个基本要求： (1) 产生不少于 17路独立的高精度单边沿 来控制作为机器人关节驱动器的 17个直流伺服电机； (2) 具有调试接口； (3) 具有一个与 (4) 具有多路 A/来扩展传感器； (5) 具有独立而稳定的电源。 我们设计的机器人所用的高精度直流伺服电机，控制信号为 应转角为 0度到 180 度，电机精度为 控制信号的精度应该高于 (。 件系统设计的技术路线和总体方案 理器选型 二十年前，只有少数的几个科研机构在研究双足行走机器人，现在却不胜枚举，这其中很重要的一个原因就是嵌入式 计算机的高速发展。嵌入式计算机由于其体积小、功耗低、硬件资源丰富，非常适合应用在对体积和功耗都有较高要求买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 12 的小型机器人系统中。 此处删减 需全套设计请联系 12401814 控制部分电源端子接口 此接口用于接插控制器控制部分供电电源，为增大用户选择电源电压范围，特设此接口。工作电压范围： 7V 12V。注意端子接口正负标识符！正确接线，避免损坏控制器。为用户调试方便提供 9接 9 伺服电机供电电源端子接口 此接口用于接插伺服电机供电电源（由于伺服电机在重负载的 情况下，会将放大器电压拉低，为防止影响控制器部分电压突变，应该将两部分分别供电），工作电压： 4V 6V（普通伺服电机）。一般上，伺服电机启动和满负载的时候耗电达 1A 没有负载时候只有约 150以请均衡考虑，根据同时运动的伺服电机数量，来考虑电源的功率选择。为防止意外，请确保不要使用功率小于设计里面。一半数目的电机满功率运行时功耗的电源。为用户调试方便提供的 5号四节 /4位电池盒一个，装上电池可作为伺服电机调试电源使用。 外扩上位机系统供电接口 此接口供电来源控制部分端子接口电源，可 为自主开发的上位机（ 51系列、供电。 串口通讯接头 此端口使用标准 以接插为用户提供的串口通讯线和计算机进行通讯，接收实时控制指令。 若使用此功能请将跳线帽取下，此接口可用于伺服电机控制器与其他单片机开发的上位机 )通讯。注意接口标识符， 波特率设置拨码开关 通过设置拨码开关，波特率可以在 2400 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 13 注意： 1代表 0代表 制器波特率默认设置为 115200。每次更改波特率数值后，都要给控制器重新上电启动，才会生效。 伺服电机通道接口和标识符 此接口可接插国际标准接口的伺服电机，包括模拟式和数字式两种。接口侧方有 1 32通道的标注符，表示伺服电机受哪一通道信号控制。每一行可以接插一个伺服电机。整行接口上面有 S/ + /中“ -”表示接插伺服电机的地线（一般为黑色）；“”表示接插伺服电机的电源线（一般为红色）；“ S”表示 号）接插伺服电机的控制信号线（ 一般为黄色或白色）。支持的伺服电机： 及国产品牌（如辉盛）等。 电源开关 此开关控制伺服电机和控制电路两部分电源通断。开关拨向标有 关拨向 储器、总线逻辑、看门狗、 I/0、以及其他接口，单片化的特性使其体积和功耗都大大减小，在双足行走机器人中得到了广泛使用，现在在操作系统下设计并实现了双足行走机器人控制系统的多个应用软件，构成了一个完整 的控制系统软件框架；最后改进了常见的多路 有很高的 对双足行走机器人进行了关节调试。 件系统的基本要求 根据机器人控制系统的功能需求和硬件电路的特点，软件系统至少需要满足以下 5个要求： (1) 软件模块化，具有很好的可维护和可扩展性。 (2) 实现 号的分时复用，并要保证 且通过软件，能够及时地改变 输出。 (3) 通过 口能和 (4) 通过 I接口记录关键的信息到 储器。 (5) 通 过 3路 10位 A/ 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 14 件设计的技术路线与总体方案 在机器人控制系统中常见的操作系统有 : u C/ ，它们各自的特点和应用如下所述： (1) 作系统不但具有很好的实时性 23，而且与 围的数据库兼容并且内建于 用的交互式集成开发环境 作系统只适合在 6000 和 (2) 开放源码，实时性不好。但从内核到 且 司具有强大的软件研发和技术支持能力。 合在功能复杂但对内核体积的实时性都没有太高要求的大型机器人主控制系统中使用，或者在图像监控系统中使用。 (3) 世界著名的嵌入式专家 . 具有源码开放、体积小、可移植性强、可剪裁、可靠性高等特点，但 分不完善。它非常适合在高实时性小型嵌入 式系统中使用，经常应用在小型机器人控制系统中。 (4) 美国 司开发，具有极高的可靠性和实时性，但是它不开放源码，而且价格非常昂贵，通常应用在军用机器人和航天机器人中。 (5) 化而来，继承了 一系列优点，比如高可靠性和具有完善的网络功能。它们结构复杂，对开发人员的技术要求较高，通常应用在比较复杂的机器人控制系统中。 本文根据控制系统硬件的特点和机器人的功能需要，选用了以 C 语言为基础编写而成的操作系统“ 。其软件的操作界面如图 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 15 图 软件操作控制简便 ，该软件有以下功能： (1) 速度控制设定功能 可以调试出任意速度，多路电机不同速度运行稳定，实时性好，速度精准，加速减速任意设。 (2) 循环控制功能 让您不必费心点击鼠标啦，反复调试更加易用，可作为小型工业机械手主控板，功能循环执行 ，提供作业效率。 (3) 指令保存功能 可以将您调试好的指令集保存，自动生成指令文档，日期时间准确，例如 您也可以个性化自命名，避免读取指令文档错误或者重新编辑。 (4) 指令读取功能 只要轻松点击“打开指令”按键，会进入指令集文档，选择您要读取的以往指令文档，恢复当前功能设置。 (5) 控制动作完成时间功能 只要发送指令时间大于动作完成时间，您就可以任意设置动作的完成时间，软件备有自动调整功能，可将电机转动平滑过渡，避免了机器人定格控制缺陷。 服电机控制软件操作方法 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 16 口设置 在熟悉了该软件后，我们开始调试软件。首先我们要做好前提工作，把舵机接线按照要求插在控制板上，再把串口接线插到电脑上，开通电源，打开操作软件，点击软件操作界面里的串口设置，选择合适的波特率，然后点确定，其操作方法如图 图 串口设置第一步 图 串口设置第二步 图 串口设置第三步 制通道设置 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 17 控 制通道序号与控制板上的序号一一对应，根据设计需要可选择多路调控，伺服电机接线一定要与控制软件通 道对应，避免出现控制无效现象。 将硬件设备接好，如图 图 控制板接线示意图 单击鼠标左键软件与硬件连接 ,如图 图 串口连接设置图 当串口设置完成后 ,开始设置控制通道 ,单击鼠标左键以激活控制通道 ,本设计中的机器人一共 17个自由度 ,其中腿部 10个 ,也就是一共 17个直流伺服电机 ,在调试过程中 ,我们一共要激活 17个通道 ,从 1 17通道 , 按照图 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 18 图 控制通道设置示意图 作设置 在控制软件的操作设置区域有“添加指令”、“指令修改”、“ 删除指令”、“运行指令”等按钮，分别实现不同的功能，具体实现功能如图 图 操作设置功能图 制指令回显区 调整好合适指令点击添加后，将会出现在回显区中。如图 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 19 图 指令回显区 送指令时间设置 拉动指令间隔时间滑杆可以调节发送指令间隔时间 ,以实现各舵机的协调工作 ,来完成复杂的动作 ,如图 图 发送指令间隔时间控制区 型伺服电机的选择 微型的伺服电机在 无线电业余爱好者的航模活动中使用已有很长一段历史，而且应用最为广泛，国内亦称之为“舵机”，含义为：“掌舵人操纵的机器”。舵机是一种位置伺服的驱动器。它是机器人、机电系统和航模的重要执行机构。它接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。标准的舵机有 3条导线：电源线（红）、地线（黑或灰）、控制线（白或橙黄）。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号（ 方波脉冲信号的周期为 20 频率为 50当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变 化与脉冲宽度的变化成正比，也就是利用占空比的变化来改变舵机的位置。可见，其主要用作运动方向的控制部件。因此，机器人模型中也常用到它作为可控的运动关节，这些活动关节在机械原理中常称它为自