基本信息
- 项目名称：
- 跳舞机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该舞蹈机器人主要的作用是供人观赏，为人解忧。为了增加可观赏性，我们设计了轮式双足分离式机器人。双腿关节采用4个CDS5500舵机,能够可靠地负载起手臂和身躯。控制器放在双腿之上，用以充当机器人的身躯，手臂安装在控制器两侧；利用舵机调试程序对舞蹈机器人的每个动作进行编排、采样，最后将一个个动作连贯起来编译下载，在团队的共同努力下完成了跳舞机器人。
- 详细介绍：
- 舞蹈机器人采用的是MultiFLEX™2‐PXA270控制器，该控制器具备520MHz、32 位的高性能嵌入式处理器和Linux 操作系统，运算处理能力强大，控制器具有12 路双向可设置通用IO 接口，8 路10 位精度的AD 接口，具有RS‐422 总线接口、RS‐232 接口，可以很方便地连接扩展模块。功耗只有2 瓦，体积小巧，可以直接放入仿人机器驱体内。 proMOTION CDS5500机器人舵机属于一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元。它具备位置、温度、速度、电压反馈，较宽的供电范围，高达1M的通讯波特率，主要用于微型机器人的关节、轮子、履带驱动，也可用于其他简单位置控制场合。 机器人由人形机械结构、控制器、电源系统等模块组成。自由度为10自由度，高36cm，肩关节离地高度30cm；机器人投影尺寸23*15cm，整体重量3.2kg。 为了使舞蹈机器人能够完成复杂的动作，它的每个手臂都使用4个CDS5500 机器人舵机，有四个自由度,可以完成较为复杂的动作。 每条腿都使用两个CDS5500数字电机，在稳定地负载起身体手臂的同时又能够做出适当的俯仰动作。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们对传统的娱乐方式产生了厌倦，对娱乐也有了新的认识和更高的追求。为了满足人们的需求，我们设计了会跳舞的机器人，它不仅可以填补老人们的空虚与无聊，更满足了青年和儿童的好奇心，同时也能激发他们对新科技的认识和再创造。 基本思路：通过对人类动作的深入了解，分析人类的动作特性，并且与控制对象跳舞机器人的工作原理、动作过程进行比较，从而确定机器人的基本构成并选择合适的机械构件，组装完成机器人的造型。分析机器人动作的局限性与优势，设定机器人的舞蹈动作，按动作编写程序，完成作品设计。 创新点：该跳舞机器人的结构完全模仿真人，并实现了双腿分立走路，双臂有很强的自由度，可以完成多种高难度动作。机器人的双脚为轮式结构，这样不仅可以实现转身和滑步，更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，从而减少了机器人的倾斜度，实现了类似真人的走路及跳舞模式。
科学性、先进性
- 该舞蹈机器人的控制方式是将uC/OS-Ⅱ操作系统嵌入Atmega128处理器中,采用PID算法,对电机、舵机进行实时可靠的控制，进而对机器人主动轮的速度、方向进行有效的控制，使机器人的动作定位更加准确，动作过程更加优美协调。 机器人的双脚为轮式结构，此结构可以很完美地实现转身和滑步。更突出的优点是在走路时减少了重心的调整，同时也克服了塑料构件机械强度不够高的局限性。
获奖情况及鉴定结果
- 暂无
作品所处阶段
- 样品模型
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示 视屏 图片 文字
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该跳舞机器人完全实现了智能化运行，可以用相应软件通过编程实现对舵机的控制，做出各种不同的动作，带给人们另类娱乐。它可以走进各种不同的场合，如：在学校用于科技教育学习；在家庭用于提供丰富的生活享受；用于社会可以增加更多的新型娱乐项目等。随着社会对服务业的需求不断扩大，可以代替人的机器人将会有更广阔的前景
同类课题研究水平概述
- 从近几年世界范围内推出的机器人产品来看，机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。其发展趋势主要为：结构的模块化和可重构化；控制技术的的开放化；PC化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化。 舞蹈机器人在日本、韩国、美国、中国等各个国家都先后有不同程度的发展，尤其是在日本已经有突破性的发展。在机器人科技方面，中国还处于萌芽阶段。近几年，先后在科研、军事、工业、农业等各领域都有应用，尤其在工业中的应用最多，范围最广。 就中国而言，机器人很少向娱乐行业发展，当我们的舞蹈机器人出现在娱乐舞台上时，必将使娱乐方式更加时代化、多元化，使娱乐内容更加丰富多彩。它不仅能带给人们娱乐享受，还可以将舞蹈动作用数字记录下来，方便了文化的快速传递，从而实现了在数字时代背景下传统文化的传承。
