彈跳機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、研究具有高越障性能的彈跳式微型機(jī)器人已經(jīng)成為了機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。彈跳運(yùn)動的突然性與爆發(fā)性有助于機(jī)器人越過障礙物和躲避危險，使其在軍事偵察、星際探索、災(zāi)難搜救等方面都具有良好的應(yīng)用前景。然而，國內(nèi)外關(guān)于彈跳機(jī)器人的研究尚處于初級階段，因此本課題的研究具有重要的意義。
　　 本文通過對國內(nèi)外彈跳機(jī)器人的研究與發(fā)展現(xiàn)狀的總結(jié)，研制了一種結(jié)構(gòu)簡單且易于控制的滾動式微型彈跳機(jī)器人，該機(jī)器人具有滾動運(yùn)動和彈跳運(yùn)動兩種運(yùn)動方式。在

2、分析現(xiàn)有彈跳機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案的基礎(chǔ)上，提出了一種實(shí)用有效的儲能-驅(qū)動機(jī)構(gòu)。該儲能-驅(qū)動機(jī)構(gòu)以舵機(jī)為驅(qū)動器，帶動不完全齒輪機(jī)構(gòu)，通過絞盤和齒輪拉動鋼絲繩作用于彈簧鋼片來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的儲能-彈跳。
　　 以C8051F340微控制器為核心，設(shè)計(jì)了滾動式微型彈跳機(jī)器人系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動電路、舵機(jī)控制電路、串口通訊接口電路、CO2濃度檢測電路、圖像數(shù)據(jù)采集電路等硬件電路，同時對系統(tǒng)進(jìn)行了抗干擾設(shè)計(jì)，為整個系統(tǒng)的正常工作提供了硬件上的保障。在硬件

3、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了上位機(jī)的串口通信和下位機(jī)的控制軟件系統(tǒng)。
　　 上位機(jī)與下位機(jī)之間的無線通訊由無線通信模塊JN5121來實(shí)現(xiàn)。在利用該模塊開發(fā)Zigbee網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，介紹了Zigbee協(xié)議棧的相關(guān)知識，并設(shè)計(jì)了Zigbee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序，主要包括多節(jié)點(diǎn)間協(xié)調(diào)工作Mesh網(wǎng)絡(luò)的建立以及數(shù)據(jù)的收發(fā)。
　　 最后，對本系統(tǒng)中彈跳機(jī)器人的跳躍性能進(jìn)行了測試，并分析了影響其跳躍高度的多種因素，如彈簧鋼片的尺寸、舵