“机器人技术与应用”实验指导书

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1、“机器人技术与应用”实验指导书机16潘永之2001010752同组成员：赵燕鹏何清严春晓邵有为2004年12月20日1.实验名称1.多自由度关节式机器人组装及编程实验2.机器人机构创新设计与搭建实验3.机器人轨迹规划与运动控制实验2.实验目的1.了解关节式机器人的构型及其控制问题；2.学会根据不同的任务，设计机器人构型；3.学会运用所学机器人知识；4.学会在机器人编程环境下，进行编程；5.锻炼实验设计能力和动手能力；3.实验内容实验一、多自由度关节式机器人组装及编程实验（1）机器人组装在给定的example中选择一种构

2、型，完成组装。（2）机器人编程在Robix机器人编程环境下，参照给定程序example进行动作编程，并实现运动控制和操作任务。（3）实验总结与分析总结实验中的问题，并分析其原因；实验二、机器人机构创新设计与搭建实验（4）机器人构型设计根据需要完成的任务，设计一种多于3个自由度的机器人构型，并根据实验材料的尺寸结构，确定机构参数。（5）搭建机器人根据所设计的构型和机构尺寸，领取电机、联接件、底座等实验材料，进行搭建实验。（6）实验总结与分析总结实验中的问题，并分析其原因；实验三、机器人轨迹规划与运动控制实验（7）轨迹规划

3、根据搭建的机器人构型和设计的任务，进行机器人末端轨迹规划。（8）运动学仿真根据构型及机构尺寸，以及末端轨迹，进行机器人运动学参数计算及仿真，从而获得各关节角度、角速度变化曲线；（9）编程与控制根据计算出的各关节运动参数，编程并控制机器人实现设计的动作，完成任务操作。（10）实验总结与分析总结实验中的问题，并分析其原因；4.任务及构型设计1.蛇型机器人蛇型机器人身躯分为若干段。每段身躯在伺服电机的驱动下可以在水平面内作180度的转动。图1蛇型机器人2.六足爬行机器人六足爬行机器人左右各有三足。各足绕机器人中心前后摆动，借

4、助与地面的磨擦力向前移动。5.轨迹规划1.蛇型机器人我们的蛇型机器人要能够通过扭动身体，在水平地面上移动和转弯。另一个动作是像蛇睡觉那样，把机器人“盘起来”。从蛇头到蛇尾分别编号6至1。移动时让6,4,2节和5，3,1节按照次序从左极限位置摆到右极限位置，再从右极限位置摆到左极限位置。这样机器人就能够前进了。蛇的盘起也需要各段躯体配合运动，最终就能达到目的。2.六足爬行机器人这是我们完全自行设计的机器人。其前进原理类似青蛙在水中的运动。青蛙的爪子向后快速蹬水就可得到前进的动力，然后缓缓收回，接着快速蹬出，如此往复。我们

5、的爬行机器人的六足以较大的加速度同时向后摆动时，整个机器人就会前进。然后，六足以较小的加速度向前收回。等六足速度减为零后，又加速向后摆动，机器人再次前进...。6.编程与控制1.蛇型机器人#####################snake.rbx###############################end;invertalloffmaxposallreleasemacrosleepmaxposall2000minposallreleaseaccdecall50minposall-2000maxspdall10

6、0forgetall;#move1to-1160#move2to-1000macrosinu#move3to-1240move6tominpos,4to0,2tomaxpos;move4to-1080move5tominpos,3to0,1tomaxpos;move5to-1360move4tominpos,2to0,6tomaxpos;move6to-1800move3tominpos,1to0,5tomaxpos;#move1to1160move2tominpos,6tomaxpos,4to0;#move2to10

7、00move1tominpos,5tomaxpos,3to0;#move3to1240move6to0,6tomaxpos,4to0;move4to1080move5to0,6tomaxpos,4to0;move5to1360move6to1800pause3end;maxspdall6sleepsleep0#####################snake2.rbx###############################invertalloff#move4tominpos,2to0,6tomaxpos;mov

8、eallto0#move3tominpos,1to0,5tomaxpos;maxposallrelease#move2tominpos,6tomaxpos,4to0;maxposall2000#move1tominpos,5tomaxpos,3to0;minposallrelease#move6to0;minposall-2000