仿生蜘蛛機器人的設計與實(shí)現

1．3 感覺(jué)器官設計
設計蜘蛛機器人的感官系統時(shí)，如果每個(gè)感官對應一個(gè)傳感器模塊，那么對蜘蛛機器人關(guān)節活動(dòng)便會(huì )增加許多牽絆與阻礙。于是，設計采用1個(gè)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(xiàn)接收器于一身的Robotis公司的DynamixelAX-S1模塊來(lái)充當機器人的感官系統。并且AX-S1與AX-12+機器人專(zhuān)用伺服電機在通信方式上一致，以便于通信和控制器統一管理；在機械上結構相同，外觀(guān)上也可以達到統一、美觀(guān)。
1．4 本體結構
根據生物蜘蛛外形，設計總體結構為：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器人樣機，如圖2所示。

2 機器人行為設計
控制系統采用模塊化設計，將整個(gè)工作流程劃分為：系統初始化、啟動(dòng)模式、生物行為等。圖3是系統流程圖。

2．1 系統初始化
機器人的初始化需要做兩部分工作，一是初始化每個(gè)伺服器的功能模式，并將每個(gè)伺服器切換到位置控制狀態(tài)；二是初始化機器人的初始動(dòng)作，也就是初始狀態(tài)，將機器人復位。
2．1．1 伺服器初始化
初始化伺服器的功能模式是因為AX-12+具有多種功能，如果沒(méi)有將其初始化，它將記憶之前的設置，按照之前的設置模式完成此次控制，則AX-12+不會(huì )正確工作。AX-12+的每個(gè)功能對應地址[ADDRESS]的固有號碼，可以通過(guò)選擇地址的方法來(lái)控制各個(gè)功能。例如：要設定AX-12+的位置控制狀態(tài)，首先要選定所要設置伺服器的ID。ID=1的伺服器，令address=8，則進(jìn)入其運轉模式更改，設置mode變量，mode只有兩種狀態(tài)：mode=0是無(wú)線(xiàn)旋轉模式，mode=1 023是正常位置控制狀態(tài)。此處設計所用的18個(gè)伺服器被用作蜘蛛機器人的6足，其位置控制狀態(tài)應該設置為mode=1 023，且每一個(gè)伺服器都要初始化為此狀態(tài)。