六足機器人超入門簡介
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

六足機器人超入門簡介

on

  • 2,802 views

 

Statistics

Views

Total Views
2,802
Views on SlideShare
2,800
Embed Views
2

Actions

Likes
8
Downloads
72
Comments
0

1 Embed 2

http://www.plurk.com 2

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

CC Attribution-ShareAlike LicenseCC Attribution-ShareAlike License

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

六足機器人超入門簡介 Presentation Transcript

  • 1. OVERVIEW
  • 2. 六足機構原理足部的機構設計Serial 機構 parallel 機構工作空間的考量
  • 3. 足部機構設計昆蟲單足的腿部構造
  • 4. 足部機構設計一隻 可以達到腳 6 DOF機構設計必須考慮單足的自由度 ( 簡化 ) 自由度的多寡會影響工作空間的大小及靈活性機構設計必須考慮工作空間的大小
  • 5. 足部 serial 機構設計單足 1 個自由度的設計 即使是 1 DOF ,靈活性還是很好
  • 6. 足部 serial 機構設計上階梯的動作分解
  • 7. 足部 serial 機構設計單足 2 個自由度的設計
  • 8. 足部 serial 機構設計單足 3 個自由度的設計
  • 9. 足部 serial 機構設計單足 3 個自由度的設計
  • 10. 足部 serial 機構設計單足 3 個自由度的設計 脛節機構變弧形狀
  • 11. 足部 serial 機構設計脛節機構的改變使得工作空間變大
  • 12. 足部 serial 機構設計單足 3 個自由度的設計 調整足部個各環節的長度及形 加工作空間狀增
  • 13. 足部 serial 機構設計單足 3 個自由度的設計
  • 14. 足部 serial 機構設計單足 4 個自由度的設計
  • 15. 足部 parallel 機構設計單足 2 個自由度的設計平行機構
  • 16. 足部 parallel 機構設計單足 2 個自由度的設計平行機構
  • 17. 足部 parallel 機構設計單足 3 個自由度的設計 DMP Hexapod Robotics
  • 18. 足部機構設計Parallel 機構的特性 腿節長度 (L) 會因為 部的高度腳 (H) 而變化 不用轉動脛節馬達的情形下,角度 (β) 會因為腿節的位置而變化 腿節的動作可以帶動脛帶的動作LHβ
  • 19. 足部機構設計Serial 機構的特性 腿節長度 (L) 是固定的 角度 (β) 需要脛節馬達的帶動才會變化 腿節與脛帶的動作是獨立的Lβ
  • 20. 足部機構設計下列以 DMP Hexapod 示範 腿節長度由短變長 腿節的動作帶動脛帶的動作 只轉動腿節的馬達,脛節的馬達是不動的 足部夾角由小變大
  • 21. 足部機構設計這顆馬達是沒有動作的只會轉動這 顆馬達
  • 22. 足部機構設計
  • 23. 足部機構設計
  • 24. 足部機構設計Parallel 機構腿節長度不固定 加六足機器人運動學計算的難度增
  • 25. 足部機構設計Parallel 機構腿節的動作可以帶動脛帶的動作 可以考慮脛節少負載一個馬達 編輯六足機器人的歩行變得容易 編輯動作可以不用考慮脛節馬達的位置
  • 26. 足部機構設計Parallel 機構工作空間的受限 腿部的位置會影響脛部的工作空間 脛節馬達轉動的角度大於 180 度
  • 27. 足部機構設計 脛節馬達轉動的角度約 100 度
  • 28. 足部機構設計 腿部的工作空間會受 parallel 機構影響 脛節馬達轉動的角度約 120 度
  • 29. Parallel vs. SerialParallel 機構 Serial 機構工作空間 較小 較大動作編輯 容易 較難運動學計算 較繁瑣困難 較直接簡單
  • 30. 電控系統架構
  • 31. 電控系統架構
  • 32. 電控系統架構
  • 33. 電控系統架構
  • 34. 電控系統架構
  • 35. 電控系統架構
  • 36. 電控系統架構Communication network…Controller 1 Controller 2 Controller NSensor modulesMotor modulesMotor I/O interface / Sensor interfaceMechanism
  • 37. Controller控制器應該 備 些條件俱 哪強大的計算能力支援各種馬達、感測器介面容易擴充新的 I/O方便易上手的程式開發環境豐富的軟硬體及文件資源開放平台
  • 38. ControllerRoBoard RB-100
  • 39. ControllerRoBoard RB-110
  • 40. ControllerRoBoard RB-050
  • 41. Servo motor馬達應該 備 些條件俱 哪快速響應高 力扭高速高精度具有迴授 ( 電流、轉速、位置… ) 功能
  • 42. Servo motorROBOTIS servos
  • 43. Servo motorKRS servos
  • 44. Servo motorRoBoard servo RS-0263 Size: 32.4 (mm) x 12 (mm) x 28.4 (mm) Stall torque: 1.8 kg-cm (4.8V), 2.5 kg-cm (6.0V) 沒有 feedback 功能 RS-1270 Size: 40.4 (mm) x 20.15 (mm) x 40.3 (mm) Torque force: 35.0 kg-cm@7.4V 沒有 feedback 功能
  • 45. Sensor機器人需要 些感測器哪加速度計 (G-sensor)電子羅盤 (Compass)陀螺儀 (Gyroscope)超音波感測器 (Ultrasonic sensor)力感測器 (force sensor)…
  • 46. Sensor加速度計及電子羅盤 6-axis RoBoard RM-G144加速度計、電子羅盤及陀螺儀9-axis RoBoard RM-G146
  • 47. Sensor超音波感測器 SRF-08 SRF-10
  • 48. Sensor力感測器 Torgue sensor
  • 49. Mechanism機構設計應該有 些特性哪剛性模組化容易生產 / 製造容易組裝高靈巧性的工作空間 !!!
  • 50. Mechanism
  • 51. Mechanism
  • 52. Mechanism
  • 53. Mechanism
  • 54. Mechanism
  • 55. Mechanism
  • 56. Mechanism
  • 57. Mechanism
  • 58. Mechanism
  • 59. Mechanism
  • 60. Mechanism
  • 61. Mechanism
  • 62. Mechanism
  • 63. Mechanism
  • 64. Mechanism
  • 65. Mechanism
  • 66. Mechanism
  • 67. Mechanism
  • 68. Mechanism
  • 69. Mechanism
  • 70. 單足抬 放腳 腳Step 1 : 的位置在空中腳Step 2 ~ 3 : 與地面接觸滑行腳132
  • 71. 單足抬 放腳 腳 ( 圖示 )
  • 72. 單足抬 放腳 腳 ( 圖示 )
  • 73. 單足抬 放腳 腳 ( 圖示 )
  • 74. 態類型步Tripod 態步Wave (Metachronal) 態步Ripple 態步
  • 75. Tripod Gait三足同 的方式步 (L1,R2,L3) -> (R1,L2,R3) -> (L1,R2,L3) -> … 轉移的時間較短步徏 行進的速度較快
  • 76. Tripod Gait ( 圖示 )
  • 77. Tripod Gait ( 圖示 )
  • 78. Tripod Gait ( 圖示 )
  • 79. Tripod Gait ( 影片 )
  • 80. Tripod Gait ( 影片 )
  • 81. Wave Gait單足行進的方式 L3 -> L2 -> L1 -> R3 -> R2 -> R1 -> L3 -> … 轉移的時間較長步徏 行進的速度較慢
  • 82. Wave Gait ( 圖示 )
  • 83. Wave Gait ( 圖示 )
  • 84. Wave Gait ( 圖示 )
  • 85. Wave Gait ( 圖示 )
  • 86. Wave Gait ( 圖示 )
  • 87. Wave Gait ( 圖示 )
  • 88. Wave Gait ( 圖示 )
  • 89. Wave Gait ( 影片 )
  • 90. Wave Gait ( 影片 )
  • 91. Ripple Gait單足行進的方式 L3 -> R1 -> L2 -> R3 -> L1 -> R2 -> L3 -> … 轉移的時間較長步徏 行進的速度較慢
  • 92. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 93. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 94. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 95. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 96. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 97. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 98. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 99. Ripple Gait ( 圖示 )
  • 100. Ripple Gait ( 影片 )
  • 101. Ripple Gait ( 影片 )
  • 102. 程式架構InitialEndUpdate statePlay actionGet inputExit?mainprogramming
  • 103. 程式架構roboio_SetRBVer(RB_100);if(rcservo_SetServos(usedchannel, RCSERVO_DMP_RS0263) == false){printf("Set servo fails!%sn",roboio_GetErrMsg());return -1;}if(rcservo_Initialize(usedchannel) == false){printf("RC servo initialize fails!%sn",roboio_GetErrMsg());return -1;}rcservo_Close();i2c_Close();return 0;Init stateEnd state
  • 104. 程式架構Init state 做初始化的設定 ( 包含 servo, sensor,…)End state 結束的設定 ( 包含 servo, sensor, …)
  • 105. 程式架構c = -key[KEY_UP];c = c | -(key[KEY_LEFT]<<1);c = c | -(key[KEY_RIGHT]<<2);c = c | -(key[KEY_DOWN]<<3);c = c | -(key[KEY_SPACE]<<4);switch(c){case 1: STATE = FORWARD; break;case 2: STATE = LEFTWARD; break;case 4: STATE = RIGHTWARD; break;case 8: STATE = BACKWARD; break;case 16:STATE = EXIT; break;default: STATE = IDLE; break;} Get input state
  • 106. 程式架構 Get input state 接收各個 state 的輸入 鍵盤 加速度計 超音波感測器 …
  • 107. 程式架構while(STATE != EXIT){GetInput();switch(STATE){case FORWARD:case BACKWARD:case RIGHTWARD:case LEFTWARD:PlayMotion(); break;case IDLE: Idle(); break;case BALANCE: Stable(); break;default: break;}} Update state & play action state
  • 108. 程式架構Update state 更新機器人目前的 state 根據目前的 state 立即呼叫對應的 functionPlay action state 依據目前的 state 驅動馬達做相對應的動作
  • 109. 程式架構六足機器人編輯動作的做法 記 、編輯六隻 各個動作的錄 腳 frame Play 個每 frame 完成機器人的動作圖示 Tripod 態的步 frame
  • 110. 程式架構六足機器人編輯動作優缺點 Tripod 態容易實現步 Ripple 及 Wave 態動作編輯較困難步 不易控制身體的姿態 較難控制身體的平衡
  • 111. 程式架構六足機器人運動學的做法 設定 隻 移動的位置每 腳 根據不同的位置,計算 隻 運動的軌跡每 腳六足機器人運動學的優缺點 各種 態容易實現步 可以控制身體的姿態 可以控制身體的平衡 運動學的計算較困難實作
  • 112. 程式架構DMP 六足機器人現場 demo
  • 113. 程式架構關於運動學的實作部分留到進階篇再做詳細 明說留到進階篇再做詳細 明說
  • 114. QuestionQuestion??
  • 115. 電控系統架構 ( 參考 )
  • 116. 電控系統架構 ( 參考 )
  • 117. 電控系統架構 ( 參考 )
  • 118. 電控系統架構 ( 參考 )
  • 119. 電控系統架構 ( 參考 )
  • 120. 軟體系統架構 ( 參考 )