基于单片机的双足仿生运动机器人的设计开题报告

姓    名

学  号

专业、班级

14电子信息科学与技术1班

指导教师

职   称

副教授

课题名称

基于单片机的双足仿生运动机器人的设计

选

题

依

据

和

意

义

随着计算机、网络、机械电子、自动化等技术的的高速发展，移动机器人的研究也进入的一个崭新的阶段。世界著名的机器人学专家，日本早稻田大学的加藤一郎教授说过：“机器人应当具有的最大特征之一是步行功能。”而双足机器人属于类人型机器人，在运动性能方面的具备了人类的优势，如双足的步行机构能够在许多结构性和非结构性环境下行走，代替人类进行作业或延伸和扩大人类的活动领域。

在许多的步行机器人中，双足步行机器人体积较小，因此对环境的适应性强。目前，双足机器人的应用领域主要在康复医学。但从长远来看，双足步行机器人在核电站、宇宙探索、海底开发等领域都有着广阔的应用前景。

研 究 的 基 本 内 容 及 解 决 的 主 要 问 题

系统由硬件电路和软件程序两部分组成，其中硬件部分主要有以单片机电路、控制模块、舵机等几部分组成。

1、 设计软件系统，主要包括数据采集，显示和控制算法等模块软件实现

1） 掌握单片机的软件开发方法；

2） 掌握单片机对各模块的控制方法；

3） 掌握系统软件的调试方法；

2、 设计硬件系统:

1） 掌握硬件设计的方法；

2） 掌握各模块的连接方法以及相互的作用；

3） 其主要框架大致如设计构图所示，

A. 电源电路，包括有电源，提供和维持单片机正常运作的能量；

B. 时钟电路，主要由晶振等元器件组成，调节软件系统的运行状态；

C. 控制电路，主要由人工可调的部件组成，实现人工可操作的部件；

D. 舵机控制电路，主要控制舵机完成指定动作；

E. 读写电路，主要是完成单片机烧录等功能；

3、 软硬件结合，最终使单片机成功控制整个系统。

1） 熟悉了解软硬件结合调试的方法；

2） 掌握不同外设的工作环境与初始化。

设

计

构

图

研 究 的 进 度 和 步 骤

2月1日至3月12日，        查阅资料（包括英文资料）、

方案论证与可行性研究、撰写开题报告

3月13日至3月20日，       元器件采购

3月21日至4月10日，       对整体思路进行分析、划分功能模块

画出每个模块的程序流程图

按照流程图进行电路设计和调试以及程序设计和调试

4月11日至4月17日，      整机联试

4月18日至4月25日，      印刷电路设计和制作（制作产品样机1台）

4月26日至5月6日，       撰写论文，交论文初稿

5月7日至5月15日 ，      完善论文，准备答辩

对毕业论文进一步修改完善、定稿、打印装订、交稿

研究的方法及措施

1、 通过对相关文献的查看，网络的搜索等渠道来帮助在设计出现的问题的解决

2、 在实际操作中，以自己以往的经验和理论，对于出现的问题独立思考，想办法解决或向导师寻求帮助。

3、在设计上采用先总体后部分的方法。

主 要 参 考 文 献

[1] 邱关源，罗先觉主编，电路. －5版.－北京：高等教育出版社，2006.5（2015.6重印）

[2] 谭浩强著，C程序设计. －3版.－北京：清华大学出版社，2005

[3] 吴叶兰等编著，微机原理及接口技术. －北京：机械工业出版社，2009.7

[4] 阎石主编，数字电子技术基础. 清华大学电子学教研组编.－5版

[5] 李群芳等编著，单片微型计算机与接口技术. －5版.－北京：电子工业出版社，2015.10

[6] 王允上编著，学用单片机制作机器人. 科学出版社，2007.12

[7] ROBO-ONE委员会编[日]，李端玲 等译，双足步行机器人制作指南. 科学出版社，2012

[8] 蔡自兴 等编著，机器人学基础. －2版. 机械工业出版社，2015

指

导

教

师

意

见

指导教师（签名）：

教

研

室

意

见

教研室主任（签名）：

系

意

见

系主任（签名）：