12自由度六足機器人實現原地舞蹈功能
1. 功能描述
? ? ?R111樣機是一款擁有12個自由度的串聯仿生六足機器人。本文示例所實現的功能為:R111樣機12自由度六足機器人原地舞蹈。

2. 結構說明
? ? ?R111樣機(R111b)由6個2自由度連桿仿生腿結構組成,2自由度連桿仿生腿兩兩對稱組合,分別構成機器昆蟲的三對足。三對足之間由零件結合固定,從而構成機器昆蟲的本體,呈現出非常規(guī)整的模塊化結構。

? ? ? 該2自由度串聯結構由舵機1和舵機2驅動,其中舵機1實現腿部前后擺動,舵機2實現腿部的上下抬伸。其中抬伸通過一個平行四連桿ABCD作為傳動結構以增加腿部的行程和增強腿部運動的穩(wěn)定性。
3. 電子硬件
在這個示例中,我們采用了以下硬件,請大家參考:

電路連接說明:
因為12自由度六足機器人結構上裝有12個舵機,所以將采用 SH-SR舵機擴展板 。
舵機接線順序:1、3; 4、 5; 6、 8;11、13;15、 21;24、26。


4. 功能實現
上位機:Controller 1.0
下位機編程環(huán)境:Arduino 1.8.19
4.1初始位置的設定
① 將Controller下位機程序servo.ino直接下載到主控板。這段代碼供Controller上位機與主控板通信,并允許調試舵機。代碼如下:
下載完成后,保持主控板和電腦的USB連接,并打開主控板電源,以便利用上位機進行調試。
② 雙擊打開Controller 1.0b.exe:

③ 點擊聯機,選擇對應的端口號,波特率設置為9600,如下圖所示:

控制塊內容說明如下:

④ 此時上位機軟件已經與下位機建立通信連接,我們拖動舵機引腳號對應的滑塊即可對舵機進行角度調節(jié)。下圖為軟件中各個按鈕說明:


⑤ 設置面板說明:點擊左上角設置-設置面板,即可打開(如下圖)。點擊對應序號的復選框即可控制軟件主界面中相應控制塊的顯示和隱藏,以及全部顯示和全部隱藏等;點擊重置按鈕,可將各個控制塊恢復初始位置;點擊確定可關閉設置界面。

⑥ 控制塊任意位置拖動:如下圖,可拖動至需要的形狀。

注:每次重啟會恢復初始位置。
3.2 示例程序
調試好角度后,將角度參數復制到下面的12自由度六足機器人原地舞蹈的參考例程(robot_dance.ino)之中,并下載到主控板:
? ? ? 對于機器人來說,實現某一個自身結構的極限動作并不難,難度在于如何讓動作變得有節(jié)奏-舞蹈。因為機器人無法達到人體的柔和度,所以為了讓機器人跳舞更具有觀賞性,建議大家選擇節(jié)奏點清晰的音樂,嘗試根據音樂節(jié)奏來設計舞蹈動作。
4. 擴展樣機
? ? ?改變足對之間的連接零件,就可以擴展出不同的樣機,甚至還可以考慮在足對之間加入關節(jié),使其具備更豐富的自由度。


5. 資料下載
資料內容:
①樣機3D文件
②原地舞蹈-例程源代碼
③Controller1.0b資料包
④音樂素材.mp3
資料下載地址:https://www.robotway.com/h-col-197.html
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