一 研讨意图
人类关于外太空探险的愿望从未间断过，因而，如安在不损害人类生命的前提下，选择先遣部队之探险员，值得沉思。近年来有相当多的讨论两足至多足机器人的在外太空的使用，曩昔两足机器人多为转型机械体系，其运动局限于二维平面，无法战胜许多山区高低的地势。六足机器人具有跨障才能，能够战胜高低的地势，且机器人比人类更能接受严苛的作业环境，因而能够运用在许多风险的作业，例如火山的研讨或其他星球的勘探等。
在国外已由许多学者深入讨论过可移动式机器人的规划与改善。一般的移动式机器人的移动方法可分为轮形、足形。在足形移动式方面有分为两足、四足、六足和多足机器人，别的还有蛇形移动机器人。
不管在停止或行走，六足机器人的移动较具灵敏性改动，但其步行操控需求有杰出的操控与规划，六足机器人较不受地势约束，可四处移动是探究不知道环境的一项利器，更是杰出的研讨体裁。
二 体系总体方案
六足仿生机器人分为机器人模块和无线遥控模块两个大部分。他们的组成框图如下图所示。两个模块都是以PIC32单片机为操控中心，经过在2.8寸的TFT屏上模拟出按键操控机器人完成各种功用。
图1、六足机器人模块
图2、无线遥控模块
三 硬件规划
3.1 机器人的步态研讨
a．行进步态（黑椭圆代表该脚着底，空心椭圆代表没着地）
图3、 初始状况 图4、第一组的三只脚抬起来
图5、第一组三只脚前移 图6、第二组三只脚抬起来
图7、第一组的三只脚使用对地 图8、第二组的三只脚着地
冲突力将来身体前移，第二组的三只脚前移
图9、第二组的三只脚使用对地冲突力将身体前移，第一组的三只脚前移，然后从图4
开端重复履行，完成机器人的进退步态。
留意：为了让机器人能够直线运动，有必要让每只脚的行进间隔有必要相同。
b.拐弯步态
图10、初始状况 图11、第一组的三只脚抬起来
图12、第一组的三只脚拐弯并踩到 图13、第一组的三只脚使用对地的冲突
地上上，然后第二组的三只脚抬起来 力使机器人拐弯必定视点，第二组的三只脚拐必定视点
图14、第一组的三只脚抬起来， 图15、第二组的三只脚使用对地
第二组的三只脚着地 的冲突力使机器人拐弯必定视点，第一组 的三 只脚拐必定视点
图16、第二组的三只脚抬起来，第一组的三
只脚着地，然后从图13开端重复履行
留意：该结构每次拐弯的最大视点为30度，拐弯的最小视点为1度。所以经过程序能够设置拐弯视点1到255度的恣意拐弯。
3.2结构规划
图20、机器人的全体
图21、在舵机后边装上轴承，在脚底装置按键用来检测地上信息
图22、单只脚
图23、未装上机械臂时
图24、装上机械臂今后
图25、装上无线摄像头今后
四 软件规划
-
程序流程图
图26、机器人模块流程图
图27、遥控模块流程图
-
经过程序操控机器人的与地上的高度
图17、机器人脚部操控示意图
图17中a为机器人大腿的长度，b为机器人小腿的长度。H为机器人跟地上的间隔，L为机器人的第二个关节跟机器人的脚尖的水平间隔。B位操控大腿舵机的视点，C为操控小腿舵机的视点。
比如要完成机器人与地上的高度H=10cm，机器人的脚伸长的水平间隔L=8cm。则能够经过调用求角函数：qiujiao（8，10）；求出机器人在该条件下的大腿舵机视点，和小腿舵机视点。
让舵机旋转到这个视点就能够完成预订的高度跟脚伸长水平间隔的值。在实践丈量中得知该结构合作这个算法的差错小于0.3cm。
求角完成程序如下：
void qiu_jiao(float L,float H)
{
float a=6,b=10,c,B1,B2;
L=L-3;
H=H;
c=sqrt(H*H+L*L);
B2=acos(H/c);
B1=acos((a*a+c*c-b*b)/(2*a*c));
B=B1+B2;
B=180*B/3.141592;
C=acos((a*a+b*b-c*c)/(2*a*b));
C=180*C/3.141592;
}
下图为脚底按键检测地上信息的判别：
图18、按键检测地上信息流程图
-
使用3个定时器23个舵机操控
舵机的操控信号为脉宽调制（PWM）信号。周期为20ms。脉冲宽度为0.5～2.5ms相对应舵盘的方位为0～180度，呈线性改动。在操控信号线供给必定的脉宽脉冲时，舵机输出轴保持在相对应的视点上，单个舵机操控类型如图1所示。周期T为20ms，其间改动的时刻为t，改动规模为0.5～2.5ms，每一个舵机的操控类型至少有17.5ms是低电平且不会改动。
图19、单个舵机操控类型示意图
在20ms内，首要置操控信号为高电平，t时刻后取反，舵机转轴将转到t时刻是对应的视点。t时刻后取反，舵机转轴将转到t时刻是对应的视点。t的最大取值为2.5ms（在2.5ms后将操控类型置成高电平将不会影响到操控信号对舵机的操控），则在20ms内最多能够操控8路信号（20/2.5=8）。
选用3个定时器多舵机分时操控的思维，完成对23个舵机的和谐操控。将23个舵机分红3组。
-
原理图
图28、机器人部分原理图
图28为机器人部分原理图使用Digilent Cerebot™ 32MX4的JH,JJ和JK的第1，2两个IO口合计18个IO口操控机器人脚部的18个舵机。用JK拓宽口的其他6个IO口外接按键来检测地上信息。6个发光二极管用来指示该脚是否接触到地上。用JE拓宽口的5个IO口操控机械臂的5个舵机。用JD口的4个IO口操控A7105无线模块，传输数据完成长途操控。
图29、无线遥控部分原理图
图29 为无线遥控部分原理图，使用Digilent Cerebot™ 32MX4的JD口的4个IO口操控A7105无线模块，传输数据完成长途操控。使用JA，JB和JC三个拓宽口操控TFT彩屏液晶。
-
完毕
本规划经过以MIPS构架的P%&&&&&%32单片机完成对仿生六足机器人根本步态操控，使机器人可依照典型步态和谐灵敏运动。该六足机器人行进一步的最大间隔是8CM 。一次拐弯的最大视点为30度。机械臂夹起来的重物最重为150g左右。无线摄像头数据传输的最远间隔到达200米以上。
试验标明，依照机器人运动步态研讨结果，运动操控经过算法对机器人运动进行操控，运动速度可经过改动舵机操控脉宽和各腿运动间隔时刻来调整，其运动平稳。在实践运用有宽广的远景。
