仿人服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、仿人服務(wù)機(jī)器人是指其外表與人類相似，并可以進(jìn)行簡單的人類行為的機(jī)器人。在國內(nèi)外機(jī)器人大潮里，仿人服務(wù)機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人的一種，具有較大的研究與應(yīng)用價(jià)值。與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人相比，其具有提高生活質(zhì)量，減少服務(wù)類工作崗位和能與人進(jìn)行溝通等優(yōu)點(diǎn)。因此仿人服務(wù)機(jī)器人有望在實(shí)際生活中得到大量應(yīng)用，從而服務(wù)于人類與社會(huì)。但就國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀而言，關(guān)于仿人服務(wù)機(jī)器人的研究缺乏成本的控制，往往導(dǎo)致成本過高，以及所設(shè)計(jì)的機(jī)器人仿真度不高，完整的仿人服務(wù)機(jī)

2、器人設(shè)計(jì)與控制相對(duì)較少。因此，本文針對(duì)以上國內(nèi)外的研究不足之處，研發(fā)了一款具有極具有性價(jià)比的高仿真度仿人服務(wù)機(jī)器人，所設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)滿足基本滿足完成簡單的人類行為。
　　本文根據(jù)人體骨骼構(gòu)造形式，對(duì)仿人服務(wù)機(jī)器人進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后對(duì)機(jī)械手臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，并對(duì)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與搭建，最后對(duì)整個(gè)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試控制。主要內(nèi)容包括：
　　(1)分析著名的恐怖谷理論以及人體骨骼構(gòu)造形式，對(duì)仿人服務(wù)機(jī)器人的機(jī)械本體進(jìn)行設(shè)計(jì)

3、。本體設(shè)計(jì)中主要包括三大部分：頭部、雙手臂、軀干。仿人服務(wù)機(jī)器人的頭部具有五自由度，分別可以實(shí)現(xiàn)眨眼、轉(zhuǎn)眼珠、嘴巴開合、轉(zhuǎn)頭、頭部俯仰。仿人服務(wù)機(jī)器人的單只手臂具有六自由度，可以基本實(shí)現(xiàn)人類絕大部分的手臂肢體語言。軀干部分包括彎腰自由度和穩(wěn)固的底座。
　　(2)根據(jù)前面設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。機(jī)器人手臂是通過串聯(lián)而成的六軸機(jī)械臂，具有一般的工業(yè)機(jī)械臂特性。根據(jù)機(jī)械臂的設(shè)計(jì)，建立了 D-H參數(shù)，然后推導(dǎo)了機(jī)械臂的正運(yùn)動(dòng)學(xué)，最后