基本信息
- 項目名稱：
- 跳舞機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 該舞蹈機器人主要的作用是供人觀賞，為人解憂。為了增加可觀賞性，我們設計了輪式雙足分離式機器人。雙腿關節(jié)采用4個CDS5500舵機,能夠可靠地負載起手臂和身軀。控制器放在雙腿之上，用以充當機器人的身軀，手臂安裝在控制器兩側；利用舵機調試程序對舞蹈機器人的每個動作進行編排、采樣，最后將一個個動作連貫起來編譯下載，在團隊的共同努力下完成了跳舞機器人。
- 詳細介紹：
- 舞蹈機器人采用的是MultiFLEX?2‐PXA270控制器，該控制器具備520MHz、32 位的高性能嵌入式處理器和Linux 操作系統，運算處理能力強大，控制器具有12 路雙向可設置通用IO 接口，8 路10 位精度的AD 接口，具有RS‐422 總線接口、RS‐232 接口，可以很方便地連接擴展模塊。功耗只有2 瓦，體積小巧，可以直接放入仿人機器驅體內。 proMOTION CDS5500機器人舵機屬于一種集電機、伺服驅動、總線式通訊接口為一體的集成伺服單元。它具備位置、溫度、速度、電壓反饋，較寬的供電范圍，高達1M的通訊波特率，主要用于微型機器人的關節(jié)、輪子、履帶驅動，也可用于其他簡單位置控制場合。 機器人由人形機械結構、控制器、電源系統等模塊組成。自由度為10自由度，高36cm，肩關節(jié)離地高度30cm；機器人投影尺寸23*15cm，整體重量3.2kg。 為了使舞蹈機器人能夠完成復雜的動作，它的每個手臂都使用4個CDS5500 機器人舵機，有四個自由度,可以完成較為復雜的動作。 每條腿都使用兩個CDS5500數字電機，在穩(wěn)定地負載起身體手臂的同時又能夠做出適當的俯仰動作。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計目的：隨著社會的進步和生活水平的不斷提高，人們對傳統的娛樂方式產生了厭倦，對娛樂也有了新的認識和更高的追求。為了滿足人們的需求，我們設計了會跳舞的機器人，它不僅可以填補老人們的空虛與無聊，更滿足了青年和兒童的好奇心，同時也能激發(fā)他們對新科技的認識和再創(chuàng)造。 基本思路：通過對人類動作的深入了解，分析人類的動作特性，并且與控制對象跳舞機器人的工作原理、動作過程進行比較，從而確定機器人的基本構成并選擇合適的機械構件，組裝完成機器人的造型。分析機器人動作的局限性與優(yōu)勢，設定機器人的舞蹈動作，按動作編寫程序，完成作品設計。 創(chuàng)新點：該跳舞機器人的結構完全模仿真人，并實現了雙腿分立走路，雙臂有很強的自由度，可以完成多種高難度動作。機器人的雙腳為輪式結構，這樣不僅可以實現轉身和滑步，更突出的優(yōu)點是在走路時減少了重心的調整，從而減少了機器人的傾斜度，實現了類似真人的走路及跳舞模式。
科學性、先進性
- 該舞蹈機器人的控制方式是將uC/OS-Ⅱ操作系統嵌入Atmega128處理器中,采用PID算法,對電機、舵機進行實時可靠的控制，進而對機器人主動輪的速度、方向進行有效的控制，使機器人的動作定位更加準確，動作過程更加優(yōu)美協調。 機器人的雙腳為輪式結構，此結構可以很完美地實現轉身和滑步。更突出的優(yōu)點是在走路時減少了重心的調整，同時也克服了塑料構件機械強度不夠高的局限性。
獲獎情況及鑒定結果
- 暫無
作品所處階段
- 樣品模型
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現場演示 視屏 圖片 文字
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 該跳舞機器人完全實現了智能化運行，可以用相應軟件通過編程實現對舵機的控制，做出各種不同的動作，帶給人們另類娛樂。它可以走進各種不同的場合，如：在學校用于科技教育學習；在家庭用于提供豐富的生活享受；用于社會可以增加更多的新型娛樂項目等。隨著社會對服務業(yè)的需求不斷擴大，可以代替人的機器人將會有更廣闊的前景
同類課題研究水平概述
- 從近幾年世界范圍內推出的機器人產品來看，機器人技術正在向智能化、模塊化和系統化的方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢主要為：結構的模塊化和可重構化；控制技術的的開放化；PC化和網絡化；伺服驅動技術的數字化和分散化。 舞蹈機器人在日本、韓國、美國、中國等各個國家都先后有不同程度的發(fā)展，尤其是在日本已經有突破性的發(fā)展。在機器人科技方面，中國還處于萌芽階段。近幾年，先后在科研、軍事、工業(yè)、農業(yè)等各領域都有應用，尤其在工業(yè)中的應用最多，范圍最廣。 就中國而言，機器人很少向娛樂行業(yè)發(fā)展，當我們的舞蹈機器人出現在娛樂舞臺上時，必將使娛樂方式更加時代化、多元化，使娛樂內容更加豐富多彩。它不僅能帶給人們娛樂享受，還可以將舞蹈動作用數字記錄下來，方便了文化的快速傳遞，從而實現了在數字時代背景下傳統文化的傳承。
