SRT计划项目申请书草

SRT计划项目申请书草 SRT计划项目申请书项目名称:四足仿生机器人控制系统设计与制作申请者:种国军学院:工学院专业:机械设计制造及其自动化指导教师:章永年职称:讲师xx年月日南京农业大学教务处制填报说明 一、填写申请书前，请先查阅南京农业大学计划项目管理办法（校教发号）文件和当年教务处关于计划项目申请的要求及有关规定。 二、申请书的各项内容，要实事求是、逐条认真填写。 表达要明确、严谨。 第一次出现的缩写词，需注出全称。 三、申请书一律采用计算机打印，纸张标准为纸，于左侧装订成册。 第三页起各栏空格不够时，可自行加页。 一式二份，交所在学院办公室。 四、凡选择性栏目，请在相应提示符、等之上打勾（）。 五、有关表格、材料请从教务处网站（）的“下载中心”中下载填写。 六、联系单位教务处实践教学科地址文科楼座室电话mail:jwcsjknjau.本页阅后请自行删除！ 一、简表申请者姓名种国军学号33112619班级机制126年级大二电-mail1822396371qq.项目名称基于单片机的四足仿生机器人控制系统设计与制作项目A、自立项目B、教师科研课题的子项目C、其它项目类型A、实验研究B、调查研究C、创业计划项目经费A、学校资助B、导师课题资助C、企业资助经费额度1200元指导教师姓名章永年指导教师职称合作者姓名、学院、班级姜何川南京农业大学工学院机制126班欧阳威南京农业大学工学院机制126班赵星博南京农业大学工学院机制126班黄健南京农业大学工学院机制125班申请时间xx年2月25日完成时间项目研究内容摘要四足机器人是模仿动物的运动机理，实现不同环境下的适应性行走。 在深入了解并学习与单片机等相关的知识后，应用Proteus仿真软件设计四足机器人电路，并通过对四足动物行走时的步态运动规律的研究，运用Keil软件为单片机编程，利用单片机产生PWM波控制多路伺服舵机转动为机器人提供动力，使机器人实现行进、奔跑等基本动作。 二、立论依据（包括项目的研究意义、现状分析，并附主要参考文献及出处）1.研究意义自然环境中有约50的地形不规则和崎岖不平，这些地方如森林，草地湿地，山林地等地域中拥有巨大的资源，要探测和利用且要尽可能少的破坏环境，这些使轮式机器人和履带式机器人的应用受到限制。 与轮式、履带式移动机器人相比，足式机器人以其固有的移动优势成为野外探测工作的首选，另外，如海底和极地的科学考察和探索，足式机器人也具有明显的优势，在这种背景下多足步行机器人的研究非常重要，因而足式机器人的研究得到世界各国的广泛重视。 现研制成功的足式机器人有二足，四足，六足，八足等系列，大于八足的研究很少。 曾长期作为人类主要交通工具的马，牛，驴，骆驼等四足动物因其优越的野外行走能力和负载能力自然是人们研究足式机器人的重点仿生对象，且由于四足机器人比两足步行机器人承载能力强、稳定性好，同时又比六足、八足步行机器人结构简单，因而更加受到各国研究人员的重视。 长期从事足式机器人研究的日本东京工业大学的広濑茂男等学者认为从稳定性和控制难易程度及制造成本等方面综合考虑，四足机器人机构简单，设计方便，大大简化控制方案。 所以四足机是最佳的足式机器人形式，四足机器人的研究深具社会意义和实用价值。 2.现状分析四足仿生机器人的研究长期以来一直是国内外机器人领域研究的热点之一。 该类机器人能够在复杂的非结构环境中稳定地行走，可以代替人完成许多危险作业，在军事、矿山开采、核能工业、星球表面探测、消防及营救、建筑业、农林采伐、娱乐等行业有着许多潜在的应用前景。 四足仿生机器人的研究始于20世纪60年代，产生了许多具有代表性的机器人样机。 近几年来，高速、高承载、低能耗、自带动力源的机器人设计成为了四足机器人的研究重点。 目前国内外著名的研究成果有美国波士顿动力公司承担研制的BigDogl2J、ALPHADog、LittleDog和猎豹Cheetah，意大利LIT大学研制的NYQ机器人，日本千叶工大米研制的Hyperion4机器人，山东大学研制的液压驱动四足仿生机器人等。 参考文献1吴宏岐，郭梦宇.基于STC单片机的仿生六足机器人设计.陕西,xx.2田兴华,高峰,陈先宝,齐臣坤.四足仿生机器人混联腿构型设计及比较.上海.xx. 三、研究方案1.项目研究的目标、内容和拟解决的关键问题1.研究目标设计并制作一种适合四组仿生机器人行动的单片机控制系统，该系统可保证机器人平稳正确地运行，实现行进与奔跑两种基本动作，并具有可扩展性。 2.研究内容1.应用Proteus仿真软件设计四足机器人电路。 2.分析四足动物的运动步态，确立机器人的运动规律,为机器人编写合理的舵机控制程序。 3.利用Protel软件绘制PCB图。 4.根据仿真原理图焊接PCB板，制作舵机控制板实物。 5.将机器人控制系统与机械肢体相结合，初步完成整体制作。 6.对仿生机器人的运行进行测试，评估与改进等。 3.拟解决的关键问题1.如何将Keil软件编写好的程序烧写入单片机。 2.烧写电路的设计与制作。 3.如何完成控制模块与机械硬件模块的合理结合。 2.拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法1.通过电路设计软件，比较研究不同单片机控制多个舵机的电路，寻求最佳的控制电路。 2.运用仿真模拟的研究方法，通过软件仿真模拟机器人不同运动步态时各舵机的转角与时序的合理性，进一步验证控制程序的合理性。 技术路线、实验方案实验方案目标和任务完成四足仿生机器人单片机控制系统的设计与制作，使机器人能够完成行进与奔跑等基本动作。 组织措施1.通过书籍及文献等获取理论知识，通过实验设计及软件模拟等完成实物制作成果。 2.通过软件仿真，检验电路设计、程序的合理性，对设计不合理的地方进行改善。 3.将控制系统与外围硬件结合。 可行性分析 1、小组成员对单片机相关知识已有基本了解，且学校图书馆及互联网提供了海量的资源，通过对一些相关材料及论文的阅览，可极大地充实成员们的技术知识。 2、小组成员均机械设计制造及其自动化专业，并已具备机械设计制图方面的基本能力，对机械控制及自动化方面具有浓厚的兴趣,且部分成员在课外社团已参与过与四足机器人制作方面相关的实践，积累了经验。 一些较难攻克的技术问题，我们将在指导老师的指导下独立制作方案设计参阅学习相关论文等文献资料学习单片机仿真软件运用软件仿真模拟为单片机编程、烧写获得相关理论知识制作控制系统实物检验方案的合理性初步完成与外围硬件的结合调试、运行及评估学习完成。 3.本项目的创新之处1.独特的理论与实践相结合，在设计控制电路的同时，运用Proteus、Keil等软件仿真模拟，并从中能学到理论与实践的联系与区别，提高组员实事求是与理论联系实际的观点。 2.将由单一电机控制的四组仿生机器人创新性的改为了四舵机，增加了机器人的自由度，确保了仿生机器人运动式的稳定性。 3.技术路线的创新能减少设计的不合理性，提高了制作的成功率。 4.项目研究计划及预期进展xx年01月xx年02月学习及掌握等Proteus、Keil仿真软件的使用，查考相关论文，了解最新动态，搜集及现有相关资料。 5.预期研究成果1掌握单片机知识，了解课题相关的研发前景，学习单片机应用设计一般流程，为今后本专业的科研打下扎实的基础。 2.小组成员亲自动手实践，运用Proteus、keil等软件建模仿真分析，提高组员的实践能力，进一步确立理论联系实际的观点。 3.对仿真所得电路设计进行分析与改进，寻找到一种最佳解决，以实现四组仿生机器人控制系统的设计与开发。 四、研究基础1.与本项目有关的研究工作积累和已有的研究工作成绩姜何川:对机器人及编程有着浓厚的兴趣，对一些实用性软件十分感兴趣，并有较强的学习能力。 通过全国大学生英语四级，能初步阅读外文书刊。 有较强的动手实践能力和一定的组织能力。 在院科技创新协会担任部长，在班级担任班长，具有良好的领导协调能力。 欧阳威:赵星博:通过英语四六级，积累了些词汇，在阅读英文期刊及论文时能初步读懂意思。 现在在做着编程准备，为以后的可能遇到的编程问题打下基础。 对设计研究方面比较感兴趣，所以对本次的SRT研究项目充满浓厚兴趣。 黄健:2.已具备的条件、尚缺少的条件和拟解决的途径（包括利用教学实验室、科研实验室和实习基地等的计划与落实情况）已具备的条件小组成员以学习制作单片机控制系统所需仿真软件并有责任心强的老师辅导，已具备或将要学习到该项目所需的理论知识，每位组员拥有计算机及网络确保科研资料的获取及相关软件的运用。 尚缺少的条件某些与单片机相关的理论知识尚未学到，需要参阅更多相关书籍和论文。 拟解决的途径提前学习有关的知识，及时寻找学校及老师等多方来协调解决问题。 五、经费预算支出科目金额（元）计算根据及理由图书资料费200购买相关的论文书刊，强化理论知识调研费100外出调研及购买相关材料资料文印费200文献资料的打印及复印耗材费300实验耗材小型设备费300实验所需的相关设备其他100总计1200注:开支范围详见南京农业大学SRT计划项目管理办法（校教发xx365号）文件的第十三条。 六、审查意见指导教师意见指导教师签名年月日负责人签名、公章年月日负责人签名、公章年月