基于arduino的六轴舞狮机器人

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1、基于Arduino的六轴舞狮机器人摘要：六轴舞狮机器人采用Arduino平台控制六个数字舵机，每个舵机分别牵引带动机器人腰部、大臂、小臂、小臂旋转、腕部、爪部动作。根据舞狮子的运动特点，这台机器人实现了一套完整的机器人舞狮动作。关键词：舞狮；机器人；Arduino中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2017)08-0090-02舞狮文化源远流长并且深得广大人民群众的喜爱，每逢佳节喜事，舞狮是用来活跃气氛很好的选择。当今舞狮主要是由人穿上舞狮服来舞动，需要多个人来配合。舞狮属于高强度运动，对人的体力消耗很大，人不可能长时间不停歇进行。另外有些小型庆祝活动或

2、临时节目需要舞狮子助兴，请舞狮队的成本较高。为此本文研宄了采用基于Arduino的六轴舞狮机器人，这台机器人便于携带，而且能够实现常见的舞狮动作。1六轴舞狮机器人的硬件构造本文提出的六轴舞狮机器人的工作原理框图如图1所示。将支架和驼机进行组装、电路连接以及舞狮模型固定，即完成六轴舞狮机器人的硬件安装，其外观如图2所示。六轴舞狮机器人的核心部件功能介绍如下：1）舵机：又称伺服马达，是程序的执行器，也是机器人的动力来源，本系统采用六个驼机分别来驱动机器人的六个关节，从而控制机器人底部、大臂、小臂、小臂旋转关节、腕部、爪部六个部位的运动。驼机的输入信号为周期为20ms的脉冲信号，信号脉冲

3、宽度0.5ms〜24ms对应0°〜180°。我们选用的是辉盛MG-996r舵机。2）Arduino上位机：整个机器人的控制中心，根据编程输出脉冲信号来控制六个驼机的转动角度、速率、时间点，从而达成机器人的?动达成一整套舞狮动作。Arduino上位机的程序由ArduinoIDE编译器编译烧录，我们选用的型号是ArduinoUNO。3）ArduinoUNO扩展板：为上位机和舵机提供电压，承载驼机的电流，同时对Arduino上位机的接口进一步扩展以及排列，以便电路进行连接。4）开关电源：将220V交流电转换为5V直流电源，为Ardui-no上位机和驼机提供额定5V电压。5）机械臂支架：

4、整个的机器人主体支架，为六轴结构6)舞狮模型：分为头和身两部分，头固定在机器人爪部、身披在机器人小臂上。2舞狮机器人的控制原理2.1程序关键函数Arduino上位机的编程是在ArduinoIDE上进行编译，其语言开发环境与java和c语言近似。在程序的最开始会调用舵机库文件，其调用语句*#in-clude，该库文件是ArduinoIDE中自带的针对舵机使用的库文件，该库文件中包含的函数可以使驼机的使用更加简易快捷。本机械人编程所使用到的函数如下：1)Servo.attach():该函数的参数有(pin,min,max),pin参数设置舵机对应在上位机上连接的pwm端，Arduino

5、UNO上的pwm端口为3、5、6、9、10、11。min、max(可选，默认min为544，max为2400)参数设置驼机舵机最小、最大角度时的脉冲宽度，以微秒为单位。2)Servo.write()：控制舵机转动到对应角度，范围为0〜180。3JServo.read()：读取舵机当前对应的角度值，范围为0〜180。4)sutup()；loop():这两个函数为ArduinoIDE中的两个重要默认函数，setup()函数会在上位机每次启动时自动运行一次，本套程序中是在此函数里设置舵机的对应连接端口，以及对舵机的角度初始化，loop()函数会在上位机启动后循环运行，本套函数中是在此函数

6、里写入机器人的动作运行代码，以达到机器人不断地执行舞狮动作的目的。圳本程序中是以for(pos=0；pos