仿生蜘蛛機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1.3 感覺器官設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)蜘蛛機(jī)器人的感官系統(tǒng)時,如果每個感官對應(yīng)一個傳感器模塊,那么對蜘蛛機(jī)器人關(guān)節(jié)活動便會增加許多牽絆與阻礙。于是,設(shè)計(jì)采用1個集超聲測距傳感器、聲音檢測傳感器、亮度傳感器、溫度傳感器和紅外線接收器于一身的Robotis公司的DynamixelAX-S1模塊來充當(dāng)機(jī)器人的感官系統(tǒng)。并且AX-S1與AX-12+機(jī)器人專用伺服電機(jī)在通信方式上一致,以便于通信和控制器統(tǒng)一管理;在機(jī)械上結(jié)構(gòu)相同,外觀上也可以達(dá)到統(tǒng)一、美觀。
1.4 本體結(jié)構(gòu)
根據(jù)生物蜘蛛外形,設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)為:以控制器作為身體部位,連接6足,將傳感器模塊作為頭部。選取合適的連接件,最終拼裝連接得到小型仿生蜘蛛機(jī)器人樣機(jī),如圖2所示。
2 機(jī)器人行為設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),將整個工作流程劃分為:系統(tǒng)初始化、啟動模式、生物行為等。圖3是系統(tǒng)流程圖。
2.1 系統(tǒng)初始化
機(jī)器人的初始化需要做兩部分工作,一是初始化每個伺服器的功能模式,并將每個伺服器切換到位置控制狀態(tài);二是初始化機(jī)器人的初始動作,也就是初始狀態(tài),將機(jī)器人復(fù)位。
2.1.1 伺服器初始化
初始化伺服器的功能模式是因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/AX-12">AX-12+具有多種功能,如果沒有將其初始化,它將記憶之前的設(shè)置,按照之前的設(shè)置模式完成此次控制,則AX-12+不會正確工作。AX-12+的每個功能對應(yīng)地址[ADDRESS]的固有號碼,可以通過選擇地址的方法來控制各個功能。例如:要設(shè)定AX-12+的位置控制狀態(tài),首先要選定所要設(shè)置伺服器的ID。ID=1的伺服器,令address=8,則進(jìn)入其運(yùn)轉(zhuǎn)模式更改,設(shè)置mode變量,mode只有兩種狀態(tài):mode=0是無線旋轉(zhuǎn)模式,mode=1 023是正常位置控制狀態(tài)。此處設(shè)計(jì)所用的18個伺服器被用作蜘蛛機(jī)器人的6足,其位置控制狀態(tài)應(yīng)該設(shè)置為mode=1 023,且每一個伺服器都要初始化為此狀態(tài)。
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