[實用新型]多足教育機(jī)器人

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120003138.9
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN201974998U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉波;謝祥南;歐龍文;宋璐;何嶺松
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機(jī)器人，具體指是一種多足教育機(jī)器人。

背景技術(shù)

在知識經(jīng)濟(jì)日見端倪的今天，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能化越來越成為當(dāng)今的潮流，而人們對智能機(jī)器人的好奇和探索則愈加凸顯。伴隨著都市白領(lǐng)群體的增加，開發(fā)一款具有一定專業(yè)背景，并且又有趣味的智能機(jī)器人以供他們探索和娛樂愈發(fā)成為一種必要。同時，隨著高校CCTV機(jī)器人大賽、機(jī)器人足球大賽等賽事的舉辦，愈發(fā)激起大學(xué)生對機(jī)器人領(lǐng)域的濃厚興趣，在這種情況下，能有一種集機(jī)械、控制、電路、軟件開發(fā)于一體的機(jī)器人以供他們學(xué)習(xí)、調(diào)試無疑成為一種必要。通過我們的檢索和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的機(jī)器人很難同時滿足上述要求，它們或者結(jié)構(gòu)簡單、智能化程度低，或者過于復(fù)雜，難以進(jìn)行二次開發(fā)，不適合機(jī)器人初學(xué)者。如CN201285619Y的教育機(jī)器人，機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制算法簡單，不適合成年機(jī)器人愛好者和大專院校學(xué)生學(xué)習(xí)和二次開發(fā)屬于自己的機(jī)器人。而CN1410230A的4+2六腳機(jī)器人研究比較前沿，不適合機(jī)器人愛好者作為學(xué)習(xí)和開發(fā)機(jī)器人的模版。同時，很多機(jī)器人都是成型的，控制板都是焊接在一起成為一個模塊，機(jī)械結(jié)構(gòu)也已經(jīng)組裝完成，這樣不利于初學(xué)者搭建自己需要的模塊，即不利于二次開發(fā)，不能起到教育的目的。通過我們調(diào)查，現(xiàn)有機(jī)器人還存在以下缺點(diǎn)：

(1)腿部結(jié)構(gòu)自由度少，造成機(jī)器人自適應(yīng)差，運(yùn)動步態(tài)單一；

(2)機(jī)器人靈活性差，腿部抬起高度小，難以逾越障礙，不能爬樓梯；

(3)機(jī)器人或者不能獨(dú)立行走、避障，或者不能通過電腦無限控制；

綜上所述，現(xiàn)有教育機(jī)器人難以滿足難易得當(dāng)，靈活性，和可供二次開發(fā)學(xué)習(xí)的綜合要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型旨在于提供一種智能化，可供大專院校教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，或供成年機(jī)器人愛好者學(xué)習(xí)和二次開發(fā)，自由選擇功能模塊的教育機(jī)器人。它能夠讓使用者自己裝配機(jī)器人，在最簡單控制系統(tǒng)和相應(yīng)程序的基礎(chǔ)之上，通過自己添加不同的模塊和相應(yīng)的控制程序來使機(jī)器人的具有不同的功用。在開發(fā)的過程中，使用者將能充分的學(xué)習(xí)機(jī)械、電路、控制算法、編程、傳感器方面的知識，以使他們充分了解機(jī)器人各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，激起他們對機(jī)器人開發(fā)的興趣，同時有利于他們制作出真正屬于自己的更加復(fù)雜、更加智能化的機(jī)器人。

為了實現(xiàn)以上功能，本實用新型將通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。

一種多足教育機(jī)器人，其特征是，包括身架、對稱分布在該身架兩側(cè)的多條腿、控制板、驅(qū)動板和多個舵機(jī)，所述控制板和驅(qū)動板安裝在所述身架上，所述舵機(jī)設(shè)置在腿上，控制板發(fā)送控制信號給驅(qū)動板，通過該驅(qū)動板驅(qū)動各舵機(jī)帶動各條腿運(yùn)動，實現(xiàn)機(jī)器人的各種動作。

多足教育機(jī)器人外形像昆蟲，包括一個身架，偶數(shù)數(shù)目的腿對稱分布在身架的兩側(cè)，每條腿結(jié)構(gòu)相同，包括髖部，大腿，小腿，足等部分，其中髖部與大腿通過兩個舵機(jī)相連，分別實現(xiàn)大腿垂直方向上下擺動和水平?方向前后擺動，大腿和小腿通過一個舵機(jī)相連，實現(xiàn)小腿垂直方向上下擺動，即每條腿均有三個自由度。

所述控制板和面包板相連接，該面包板用于插接各種傳感器模塊，所述傳感器模塊通過檢測感測到的周圍環(huán)境信息，傳送到控制板內(nèi)，由控制板根據(jù)上述信息發(fā)送相應(yīng)的控制信號給驅(qū)動板，通過所述驅(qū)動板驅(qū)動各舵機(jī)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機(jī)器人的動作。

控制板，驅(qū)動板和面包板均通過螺栓螺母固定在機(jī)器人的安裝孔上，控制板和驅(qū)動版，驅(qū)動板與驅(qū)動板，驅(qū)動板與舵機(jī)之間均通過三根導(dǎo)線，即VCC，GND，信號線相連接。各功能模塊可以直接通過插槽插在面包板上，并經(jīng)由簡單的幾根線連接到控制板相應(yīng)的插槽上。機(jī)器人通過JLINK下載器，可以將相應(yīng)程序下載到控制板內(nèi)，以實現(xiàn)機(jī)器人不同的檢測方式和行走模式。也可以通過藍(lán)牙無線通信模塊，用電腦人機(jī)交互界面來控制機(jī)器人的行走和步態(tài)。

綜上所述，本實用新型具有多種功能，機(jī)器人愛好者可以通過將不同的模塊安插在面包板上來實現(xiàn)機(jī)器人不同的功能，可二次開發(fā)；大專院校學(xué)生也可以通過安插其他的傳感器模塊，并編寫相應(yīng)的控制程序，來學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)。通過整個開發(fā)過程，開發(fā)者將會對機(jī)器人各個技術(shù)環(huán)節(jié)都有所了解，為他們開發(fā)研究更加復(fù)雜的機(jī)器人做好鋪墊和知識儲備，同時能夠鍛煉他們的動手能力。也可以作為大專院校學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人、傳感器、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計、控制技術(shù)等課程的實驗儀器。

附圖說明

圖1為本實用新型的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型機(jī)器人腿部機(jī)械結(jié)構(gòu)詳圖；

圖3為本實用新型的控制原理圖；

具體實施方式

本實施例中以六足為例，結(jié)合附圖對本實用新型多足教育機(jī)器人的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。