使用AT89S52单片机设计一个爬行机器人的论文免费下载

　　步行机器人研究是一个多学科的综合领域，涉及机器设计和制造、传感器、控制与规划、电子电气、计算机与信息处理、通讯、能源、材料、系统工程。六足机器人相比于四足有更好的稳定性，本设计的对象野外圆形重载铁甲机器人是一种爬行机器人，每条腿有三个自由度（垂直电机及水平电机及脚踝电机），共18个电机控制腿部的运动，使用AT89S52单片机及舵机原理及控制，具有一定的负重能力，即可进行仿生机器人的行为控制和步态研究，又可作为复杂机电系统的控制学习与嵌入式控制创新应用的对象。

　　本论文可以分为五个部分：第一部分为绪论，综合论述机器人的定义、分类、发展概况，本研究的意义及内容：第二部分为机器人的控制系统设计，包括单片机，舵机等等；第三部分为原理图及PCB图；第四部分为步态及程序分析；最后一部分是结语，总结研究内容并对课题中需要进一步研究、完善的重点进行了一定的探讨、分析和展望。

　　从1920年，“机器人”一词诞生；到1962年，真正意义上的工业机器人出现；再到1980年，工业机器人广泛的应用于工业现场；直至二十一世纪的今天，与人类发展的漫长历史相比，机器人的发展经历了近百年的时间，但对人类的影响却超乎人类历史上的任何一个百年。随着机器人技术的逐步完善，适于特殊作业的机器人种类也日益增多。近年来，作为科技技术发展的一个重要分支，机器人成为十分活跃的研究领域。未来的机器人将在人类不能或难以到达的已知或未知环境里为人类工作。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）中明确提出了我国智能服务机器人的发展战略，明确提出“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备”。以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点，研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。

　　此次课题野外圆形重载机器人是一种基于仿生学原理研制开发的新型足式机器人，针对所开发野外圆形重载机器人的控制系统功能要求， 需要提出了一种模块化分散递阶控制的设计方案，克服了传统控制理论被控模型难以建立，且适应能力较差的缺点。然而步态是步行机器人的迈步方式，是步机器人各腿协调运动的规律，是其它控制算法实现的基础，每个腿安装有水平和垂直方向运动的电机，具有三个自由度。它是基于微处理器AT89S52的运动控制器，采用双定时器多舵机分时控制方法，对18个舵机进行独立控制，六足机器人可接受移动指令，以典型步态协调运动。本设计的主要内容：机器人的简介，野外圆形重载铁甲机器人的控制系统设计，包括单片机介绍、舵机原理及控制、多路PWM波的产生、利用PROTEL99画电路原理和PCB图、机器人的步态和程序等。

　　机器人技术是在二战以后才发展起来的一项新技术。1958年美国的ConsolLidated公司制作出了世界上第一台工业机器人，由此揭开了机器人发展的序幕。1967年日本川崎重工公司从美国购买了机器人的生产许可证，日本从此开始了对机器人的制造和开发热潮。机器人的定义在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人的定义却至今没有统一。原因之一是机器人还在发展，根本原因则是机器人涉及到了人的概念，使之成为难以回答的哲学问题。早在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就有专家提出了两个有代表性的定义，之后又不断涌现新的见解。我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力﹑动作能力、和协同能力，是一种具有高度协同性的自动化机器”。仿生步行机器人是一种多连杆、多自由度的特种机器人，其运动学、动力学特性十分复杂。这类机器人在军事运输及探测、矿山开采、水下建筑、核工业、星球探测、农业及森林采伐、教育及娱乐等许多行业都有着非常广阔的应用前景长期以来，多足步行机器人技术一直是国内外机器人领域研究的热点之一。然而尽管步行机器人技术有了很大的发展，但制约多足步行机器人进一步朝实用化发展的一些基础理论问题和关键性技术还没有得到根本的解决。目前的步行机器人存在的主要局限性有：（1）自由度少，灵活性差；（2）大多为仿昆虫结构，越障能力差；（3）承受能力弱，实用性不强此外。六足机器人对复杂地形的适应，还需要步态与传感器及其信号处理技术、人工智能技术等多领域的其同发展和结合能真正实现。这也意味着在众多研究人员面前，还有很长的路要走。