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第一篇：工業(yè)機器人專業(yè)畢業(yè)實習(xí)報告

實習(xí)目的：

生產(chǎn)實習(xí)是進行工程訓(xùn)練的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的現(xiàn)場學(xué)習(xí)，是進一步的理解、消化、掌握課堂上所學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識的重要步驟，是培養(yǎng)工業(yè)工程專業(yè)人才的主要手段。通過生產(chǎn)實習(xí)要求學(xué)生：

1.了解工廠的生產(chǎn)概況及生產(chǎn)組織和管理的情況;

2.了解工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃與組織和生產(chǎn)作業(yè)計劃與控制能庫存管理情況等，獲得生產(chǎn)現(xiàn)場的實際知識;

3.加強理論和實踐的聯(lián)系，學(xué)習(xí)分析和解決生產(chǎn)實際問題的方法，培養(yǎng)自學(xué)和學(xué)生獲取知識的能力，為專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ);

4.通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場，學(xué)習(xí)工人階級的優(yōu)秀品質(zhì)和先進思想，提高學(xué)習(xí)的自覺性，做到德、智、體、全面發(fā)展。

湖南工程學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)第一屆學(xué)生迎來了盼望已久的實習(xí)項目―生產(chǎn)實習(xí)。到目前為止，我們已經(jīng)進行了三項實習(xí)，分別是：認知實習(xí)、金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)。認知實習(xí)是讓我們對本專業(yè)以后涉及的方向有一個基本的了解，屬于啟蒙式實習(xí)。金工實習(xí)的內(nèi)容是一些比較基礎(chǔ)的，但是技術(shù)性較強的生產(chǎn)項目，它的目的是為了讓我們了解生產(chǎn)加工過程的實際情況。而這次“生產(chǎn)實習(xí)”是讓我們深入到工廠、企業(yè)中去，目的是為了讓我們對工廠車間中產(chǎn)品的加工流程、原材料的配送、產(chǎn)品的存儲，生產(chǎn)過程中工廠的實際運作情況，企業(yè)中各部門的運轉(zhuǎn)情況，部門間的關(guān)系，以及根據(jù)不同的實際情況來設(shè)立和劃分各部門等的情況，增加我們的實踐經(jīng)驗，強化我們的專業(yè)意識，理論與實際結(jié)合，增強我們學(xué)習(xí)的熱情與士氣。

生產(chǎn)實習(xí)是工業(yè)工程專業(yè)的一項重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，旨在開拓我們的視野，增強專業(yè)意識，鞏固和理解專業(yè)課程。實習(xí)方式主要是請企業(yè)技術(shù)管理和企業(yè)管理人員以講座形式介紹有關(guān)內(nèi)容;同學(xué)們下生產(chǎn)車間參觀，向企業(yè)的現(xiàn)場管理、技術(shù)生產(chǎn)工作人員學(xué)習(xí)請教相關(guān)知識;由帶隊老師組織同學(xué)們分組討論、發(fā)言，通過交流實習(xí)體會方式，加深和鞏固實習(xí)和專題講座內(nèi)容。通過本次實習(xí)，我們學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的東西，并對生產(chǎn)管理有了更深的認識。

實習(xí)安排及相關(guān)準備知識：

實習(xí)安排：

實習(xí)時間跨度兩個星期(5月21日―6月3日)，實習(xí)安排如下：

日期地點及內(nèi)容日期地點及內(nèi)容

5月21日實習(xí)動員5月28日專家物流講座

5月22日株洲齒輪廠5月29日江濱機器廠

5月23日江麓機械廠5月30日洪盛物流公司

5月24日步步高物流中心5月31日――6月3日實習(xí)報告撰寫及周末休息

5月25日――5月27日實習(xí)日記及周末休息

第二篇：機械畢業(yè)實習(xí)報告

尊敬的**老師：

轉(zhuǎn)眼間四年的大學(xué)生活結(jié)束了，然而大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是不夠，學(xué)校為了使我們更多了解機電產(chǎn)品、設(shè)備，提高對機電工程制造技術(shù)的認識，加深機電在工業(yè)各領(lǐng)域應(yīng)用的感性認識，開闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝，特意安排了我們到幾個擁有較多類型的機電一體化設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)較先

進的工廠進行參觀實習(xí)。為期五，六天的生產(chǎn)實習(xí)，我們先后去過了邯鄲漢陽包裝機械有限公司和保定長汽車股份有限公司有限公司。了解這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專業(yè)有關(guān)的各種知識，各廠工人的工作情況等等。親身感受了所學(xué)知識與實際的應(yīng)用，電子技術(shù)在機械制造工業(yè)的應(yīng)用了，精密機械制造在機器制造的應(yīng)用了，等等理論與實際的相結(jié)合。

我通過完成畢業(yè)實習(xí)過程，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計或論文選題深入工廠企業(yè)實地參觀與調(diào)查，達到以下的實習(xí)目的在這個基礎(chǔ)上把所學(xué)的專業(yè)理論知識與實踐緊密結(jié)合起來，提高實際工作能力與分析能力，以達到學(xué)以致用的目的。

一、畢業(yè)實習(xí)單位狀況概述

漢陽（邯鄲）包裝機械有限公司是韓國漢陽包裝機械株式會社[公司總部在韓國仁川，已有30余年的發(fā)展歷史在華投資的跨國企業(yè)。公司全套引進國外技術(shù)與管理，匯集優(yōu)秀人才，全心致力于熱收縮設(shè)備的研制開發(fā)與生產(chǎn)制造，產(chǎn)品有l(wèi)式、袖筒式、枕式三大系列，160多個品種。產(chǎn)品科技含量高，生產(chǎn)工藝先進，有多種機型為國內(nèi)首創(chuàng)，國際領(lǐng)先。

1、機器人應(yīng)用和發(fā)展前景綜述

研制機器人的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重勞動或簡單的重復(fù)勞動，以及替代人到有輻射等危險環(huán)境中進行作業(yè)，因此機器人最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域的焊接、噴漆、搬運、裝配、鑄造等場合，己經(jīng)開始大量使用機器人。另外在軍事、海洋探測、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚到服務(wù)娛樂行業(yè)，也都開始使用機器人。

2、國內(nèi)外機器人的主要應(yīng)用方面

從機器人的用途來分，可以分為兩大類：軍用機器人和民用機器人。

軍用機器人主要用于軍事上代替或輔助軍隊進行作戰(zhàn)、偵察、探險等工作。根據(jù)不同的作戰(zhàn)空間可分為地面軍用機器人、空中軍用機器人（即無人飛行機）、水下軍用機器人和空間軍用機器人等。軍用機器人的控制方式一般有自主操控式、半自主操控式、遙控式等多種方式。

在民用機器人中，各種生產(chǎn)制造領(lǐng)域中的工業(yè)機器人在數(shù)量上占絕對多數(shù)，成為機器人家族中的主力軍；其它各種種類的機器人也開始在不同的領(lǐng)域得到研究開發(fā)和應(yīng)用。工業(yè)機器人是機器人中數(shù)量和種類最多的一種機器人，廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的各行各業(yè)。工業(yè)機器人一般由機械本體、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置等構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。工業(yè)機器人并不是在簡單意義上代替人的勞動，而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說它也是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。

機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。工業(yè)機器人由操作機（機械本體）、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機器人技術(shù)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機器人應(yīng)用情況，是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。

工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)控加工中心，它在減輕工人的勞動強度的同時，大大提高了勞動生產(chǎn)率。但數(shù)控加工中常見的上下料工序，通常仍采用人工操作或傳統(tǒng)繼。

電器控制的半自動化裝置。前者費時費工、效率低；后者因設(shè)計復(fù)雜，需較多繼電器，接線繁雜，易受車體振動干擾，而存在可靠性差、故障多、維修困難等問題?？删幊绦蚩刂破鱬lc控制的上下料機械手控制系統(tǒng)動作簡便、線路設(shè)計合理、具有較強的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)運行的可靠性，降低了維修率，提高了工作效率。機械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機械學(xué)、電氣液壓技術(shù)

3、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。

機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。在工資水平較低的中國，塑料制品行業(yè)盡管仍屬于勞動力密集型，機械手的使用已經(jīng)越來越普及。那些電子和汽車業(yè)的歐美跨國公司很早就在它們設(shè)在中國的工廠中引進了自動化生產(chǎn)。但現(xiàn)在的變化是那些分布在工業(yè)密集的華南、華東沿海地區(qū)的中國本土塑料加工廠也開始對機械手表現(xiàn)出越來越濃厚的興趣，因為他們要面對工人流失率高，以及交帶來的挑戰(zhàn)。

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，自動化程度的迅速提高，實現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊槍、噴槍、板手等工具進行加工、裝配等作業(yè)的自動化，已愈來愈引起人們的重視，同時也要求供料機構(gòu)更加靈活、作為二十世紀最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，機器人在伴隨著科技飛速躍進的幾十年的時間里，從理論設(shè)計到實際應(yīng)用領(lǐng)域也都有了長足的發(fā)展，并逐步走向成熟的階段。機器人應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀國際標準化組織對機器人進行了定義：“機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編。

長汽車股份有限公司是一家大型股份制民營企業(yè)，也是國內(nèi)規(guī)模最大、品種最多的皮卡專業(yè)廠。目前，公司下屬有“長城華北汽車有限公司”、“保定市信誠汽車發(fā)展有限公司”、“長城內(nèi)燃機有限公司”、“長城橋業(yè)有限公司”、“長汽車技術(shù)研究中心”等控股公司多家，。公司根據(jù)特殊行業(yè)的要求進行“點菜式”生產(chǎn)，每年近萬輛長城皮卡被各地的質(zhì)量監(jiān)督、公安、政法、工商、公路、電訊等系統(tǒng)選為公務(wù)專用車。

老師為我們介紹了發(fā)動機的基本構(gòu)造和原理，對它有了更深刻地認識?，F(xiàn)在的汽車、摩托車等大都采用的是內(nèi)燃機，內(nèi)燃機是一種熱力發(fā)動機，它的特點是通過液體或氣體燃料在機器內(nèi)部燃燒產(chǎn)生熱能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能提供給汽車，成為汽車前進的動力。就拿我們常見的汽車發(fā)動機來說，它是一種四沖程往復(fù)活塞式發(fā)動機。

二、實習(xí)工作心得體會

隨然在生產(chǎn)實習(xí)的時候曾有過與機械電子相關(guān)的工作經(jīng)驗，但在接觸到所在單位的具體工作的時候，還是感覺自己缺乏許多實踐經(jīng)驗和社會知識。通過短短幾天時間的學(xué)習(xí)，使我慢慢體會到了“學(xué)無止境”的深刻道理。也找到了自身的許多缺點，比如上班遲到的問題，閑著沒事做等，自己也已經(jīng)引起了注意，盡量避免在以后的無論是學(xué)習(xí)還是工作中出現(xiàn)。

大學(xué)生畢業(yè)實習(xí)報告畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生完成大學(xué)四年全部課程后的最重要的實踐環(huán)節(jié)。畢業(yè)實習(xí)我們直接接觸企業(yè)，進一步了解和認識企業(yè)的實際運營過程，熟悉和掌握市場經(jīng)濟條件下企業(yè)的運營規(guī)律，特別是企業(yè)經(jīng)營的基本規(guī)律；了解企業(yè)運營、活動過程中存在的問題和改革的難點問題。了解國內(nèi)外汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。

參觀實習(xí)讓我們大開眼界，也是對以前所學(xué)知識的一個初審。通過這次生產(chǎn)實習(xí)，進一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識，彌補以前單一理論教學(xué)的不足，為畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，短短的幾天，學(xué)到了很多自己以前不懂的知識，也從單位的員工身上學(xué)到了很多道理。

第三篇：機器人工程專業(yè)認知實習(xí)報告

一．緒論

1.1機器人的發(fā)展背景與前瞻與課程設(shè)計內(nèi)容

近年來，隨著社會飛速發(fā)展，機器人的研究及應(yīng)用得到迅速發(fā)展，因其在教育，醫(yī)療，軍事，工業(yè)等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用，因此得到許多國內(nèi)外科學(xué)家的關(guān)注。

機器人在以后社會快速發(fā)展的過程中會起著越來越重要的作用。相信在不久的將來機器人將會取代繁重的人力勞動，使勞動者的人身安全得到保障。同時機器人的發(fā)展也將為以后的社會發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

雙足機器人不僅具有廣闊的工作空間，而且對步行環(huán)境要求很低，能適應(yīng)各種地面且具有較高的逾越障礙的能力，其步行性能是其它步行結(jié)構(gòu)無法比擬的。研究雙足行走機器人具有重要的意義。

1、主要內(nèi)容：

1）、控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計與仿真；

2）、六自由度機器人運動控制。

2、訓(xùn)練形式

學(xué)生以小組為單位，集體討論確定整體方案；指導(dǎo)教師給出實訓(xùn)方向，技術(shù)指標等，協(xié)助學(xué)生完成訓(xùn)練任務(wù)。

二.實習(xí)任務(wù)

這次機電一體化綜合訓(xùn)練Ⅲ包含兩部分內(nèi)容。一是分組選題完成實習(xí)要求；二是開發(fā)性設(shè)計。本報告書將從整體上分為兩部分對本次實習(xí)的要求進行匯報。完成對六自由度機器人的組裝、調(diào)試以及實現(xiàn)預(yù)定的功能。

三.實習(xí)要求

要使六自由度機器人實現(xiàn)人類的一些動作，那么六自由度機器人必須有它的獨特性。事實上，關(guān)于運動靈活性，人類大約擁有四百個左右的自由度。因此，機器人的關(guān)節(jié)的選擇、自由度的確定是很必要的，步行機器人自由度的配置對其結(jié)構(gòu)有很大影響。自由度越少，結(jié)構(gòu)越簡單，可實現(xiàn)功能越少，控制起來相對簡單；自由度越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，可實現(xiàn)功能越多，控制過程相對復(fù)雜。

自由度的配置必須合理:首先分析一下步行機器人的運動過程(向前)和行走步驟:重心右移(先右腿支撐)、左腿抬起、左腿放下、重心移到雙腿中間、重心左移、右腿抬起、右腿放下、重心移到雙腿間，共分8個階段。從機器人步行過程可以看出:機器人向前邁步時，髖關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)必須各自配置有1個自由度以配合實現(xiàn)支撐腿、上軀體的移動和實現(xiàn)重心轉(zhuǎn)移。另外膝關(guān)節(jié)處配置1個俯仰自由度能夠調(diào)整擺動腿的著地高度，保證步行時落足平穩(wěn)。這樣最終決定髖關(guān)節(jié)配置1個自由度，膝關(guān)節(jié)配置1個俯仰自由度，踝關(guān)節(jié)配置有1個偏轉(zhuǎn)自由度。這樣，每條腿配置3個自由度，兩條腿共6個自由度。髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)俯仰自由度共同協(xié)調(diào)動作可完成機器人的在縱向平面(前進方向)內(nèi)的直線行走功能；踝關(guān)節(jié)的偏轉(zhuǎn)自由度協(xié)調(diào)動作可實現(xiàn)在橫向平面內(nèi)的重心轉(zhuǎn)移功能。步行運動中普遍存在結(jié)構(gòu)對稱性。運動的對稱性和腿機構(gòu)的對稱性之間存在相互關(guān)系。在單足支撐階段，對稱性的機身運動要求腿部機構(gòu)也是對稱的。根據(jù)這點，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時也采用對稱性布置。

四．工作原理

4.1六自由度機器人的工作原理

六自由度運動平臺是由六支作動筒，上、下各六只萬向鉸鏈和上、下兩個平臺組成，下平臺固定在基礎(chǔ)上，借助六支作動筒的伸縮運動，完成上平臺在空間六個自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的運動，.從而可以模擬出各種空間運動姿態(tài)?？蓮V泛應(yīng)用到各種訓(xùn)練模擬器如飛行模擬器、艦艇模擬器、海軍直升機起降模擬平臺、坦克模擬器、汽車駕駛模擬器、火車駕駛模擬器、地震模擬器以及動感電影、娛樂設(shè)備等領(lǐng)域，甚至可用到空間宇宙飛船的對接，空中加油機的加油對接中。在加工業(yè)可制成六軸聯(lián)動機床、靈巧機器人等。由于六自由度運動平臺的研制，涉及機械、液壓、電氣、控制、計算機、傳感器，空間運動數(shù)學(xué)模型、實時信號傳輸處理、圖形顯示、動態(tài)仿真等等一系列高科技領(lǐng)域，因而六自由度運動平臺的研制變成了高等院校、研究院所在液壓和控制領(lǐng)域水平的標志性象征。六自由度運動平臺是傳動及控制技術(shù)領(lǐng)域的皇冠級產(chǎn)品，掌握了它，在傳動和控制領(lǐng)域基本上就沒有了難題。

4.2機器人的工作原理

按照目前最寬泛的定義，如果某樣?xùn)|西被許多人認為是機器人，那么它就是機器人。許多機器人專家（制造機器人的人）使用的是一種更為精確的定義。他們規(guī)定，機器人應(yīng)具有可重新編程的大腦（一臺計算機），用來移動身體。

根據(jù)這一定義，機器人與其他可移動的機器（如汽車）的不同之處在于它們的計算機要素。許多新型汽車都有一臺車載計算機，但只是用它來做微小的調(diào)整。駕駛員通過各種機械裝置直接控制車輛的大多數(shù)部件。而機器人在物理特性方面與普通的計算機不同，它們各自連接著一個身體，而普通的計算機則不然。

大多數(shù)機器人確實擁有一些共同的特性。首先，幾乎所有機器人都有一個可以移動的身體。有些擁有的只是機動化的輪子，而有些則擁有大量可移動的部件，這些部件一般是由金屬或塑料制成的。與人體骨骼類似，這些獨立的部件是用關(guān)節(jié)連接起來的。

工業(yè)機器人專門用來在受控環(huán)境下反復(fù)執(zhí)行完全相同的工作。例如，某部機器人可能會負責給裝配線上傳送的花生醬罐子擰上蓋子。為了教機器人如何做這項工作，程序員會用一只手持控制器來引導(dǎo)機器臂完成整套動作。機器人將動作序列準確地存儲在內(nèi)存中，此后每當裝配線上有新的罐子傳送過來時，它就會反復(fù)地做這套動作。

大多數(shù)工業(yè)機器人在汽車裝配線上工作，負責組裝汽車。在進行大量的此類工作時，機器人的效率比人類高得多，因為它們非常精確。無論它們已經(jīng)工作了多少小時，它們?nèi)阅茉谙嗤奈恢勉@孔，用相同的力度擰螺釘。制造類機器人在計算機產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著十分重要的作用。它們無比精確的巧手可以將一塊極小的微型芯片組裝起來。

4.3舵機的驅(qū)動原理

舵機的工作原理。舵機常用的控制信號是一個周期為20毫秒左右，寬度為1毫秒到2毫秒的脈沖信號。當舵機收到該信號后，會馬上激發(fā)出一個與之相同的，寬度為1.5毫秒的負向標準的中位脈沖。之后二個脈沖在一個加法器中進行相加得到了所謂的差值脈沖。輸入信號脈沖如果寬于負向的標準脈沖，得到的就是正的差值脈沖。如果輸入脈沖比標準脈沖窄，相加后得到的肯定是負的脈沖。此差值脈沖放大后就是驅(qū)動舵機正反轉(zhuǎn)動的動力信號。舵機電機的轉(zhuǎn)動，通過齒輪組減速后，同時驅(qū)動轉(zhuǎn)盤和標準脈沖寬度調(diào)節(jié)電位器轉(zhuǎn)動。直到標準脈沖與輸入脈沖寬度完全相同時，差值脈沖消失時才會停止轉(zhuǎn)動！，這就是舵機的工作原理。

五．機器人行走的實現(xiàn)

雙足機器人的行走要取決于步態(tài)規(guī)劃，步態(tài)規(guī)劃的好壞將直接影響到機器人行走過程中的穩(wěn)定性、所需驅(qū)動力矩的大小以及姿態(tài)的美觀性等多個方面，同時它也直接影響到控制方法及其實現(xiàn)的難易程度。

5.1步態(tài)規(guī)劃的概念

雙足步行機器人的步態(tài)規(guī)劃，是指機器人行走過程中其各組成部分運動軌跡的規(guī)劃，比如說，腳掌何時離開地面、擺動中整個腳掌在空中的軌跡、何時落地等。步態(tài)規(guī)劃要解決的問題主要是保證機器人的穩(wěn)定性。

5.2步態(tài)規(guī)劃的方法

現(xiàn)在使用的步態(tài)規(guī)劃方法主要有如下幾種：

1、基于實驗的規(guī)劃方法

這種規(guī)劃方法基于力學(xué)的相似原理，基本過程如下：讓人模仿機器人行走(如果機器人有幾個自由度，那么人在模仿行走的時候也盡量只動相應(yīng)的關(guān)節(jié))，同時對此人的行走過程進行正面和側(cè)面的錄像，然后對這些錄像進行分析，得到此人在步行過程各個主要關(guān)節(jié)的角度變化，然后根據(jù)力學(xué)相似原理把這些角度相似地推廣到機器人的關(guān)節(jié)變化上。

2、基于能量原理的規(guī)劃方法

這種方法來源于一個生物學(xué)假設(shè)：人經(jīng)過千百萬年的進化，其行走方式是能量消耗最低的，而且還能保持步行的穩(wěn)定性。如果機器人也能滿足這個假設(shè)，則其行走方式將與人一樣或很接近。根據(jù)能耗最小原則可以建立一個變分方程，并最終得到機器人的軌跡方程。

3、基于力學(xué)穩(wěn)定性的規(guī)劃方法

在機器人行走過程中，其ZMP點必須落在某個區(qū)域范圍之內(nèi)，只有這樣才能保證步行機器人穩(wěn)定地行走。實現(xiàn)方法有兩種：‘

a．計算出理想的ZMP軌跡，然后推導(dǎo)出各個關(guān)節(jié)的運動函數(shù)以實現(xiàn)理想行走。

b．先大致規(guī)劃出雙足和軀干的運動軌跡，然后進行ZMP計算，最后選出穩(wěn)定性最好的結(jié)果作為控制方程。

相比后兩種方法，第一種方法更易于理解及掌握。所以本文將采用第一種方法，結(jié)合人體行走過程規(guī)劃機器人步態(tài)的參數(shù)化設(shè)計。

5.3步態(tài)設(shè)計

進行雙足機器人行走動作設(shè)計。首先分析一下步行機器人的運動過程和行走步驟：

1）行走前進：重心右移（右腿支撐）、左腿抬起、邁步左腿放下、重心左移、右腿抬起、邁步右腿放下。依次循環(huán)。

2）停止：將重心移到雙腿之間，雙腿放下。

從機器人步行過程分析得出：機器人向前邁步時，髖關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)必須各自配置有1個自由度以配合實現(xiàn)支撐腿、上軀體的移動和重心轉(zhuǎn)移。膝關(guān)節(jié)處配置一個自由度能夠調(diào)整擺動腿的著地高度，保證步行時落足平穩(wěn)。這樣，最終確定每條腿配置3個自由度，踝關(guān)節(jié)配置1個偏轉(zhuǎn)自由度、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)各配置1個俯仰自由度。步行運動中存在結(jié)構(gòu)對稱性。運動的對稱性和腿機構(gòu)的對稱性之間存在相互關(guān)系。步行前進時，對稱的機身運動要求腿部機構(gòu)也是對稱的，兩條腿共6個自由度。髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)俯仰自由度共同協(xié)調(diào)動作可完成機器人在縱向平面（前進方向）的直線行走功能，踝關(guān)節(jié)的偏轉(zhuǎn)自由度協(xié)調(diào)動作可實現(xiàn)在橫向平面內(nèi)的重心轉(zhuǎn)移功能。

機器人的前翻跟頭過程和步驟分析：低頭（髖關(guān)節(jié)）、俯身（膝關(guān)節(jié)）使頭腳面板同時著地、左腿離地、右腿離地使倒立、兩腿同時彎膝（膝關(guān)節(jié)）、兩腳同時著地（髖關(guān)節(jié)），頭離地使重新直立。

小組在調(diào)試動作中，最后一步機器人頭離地使重新直立這一步，經(jīng)過小組組員間協(xié)商，找出了解決方法。使一只腳稍微向內(nèi)側(cè)傾斜一點角度，施力幫助機器人的頭部離地，配合兩個髖關(guān)節(jié)的舵機轉(zhuǎn)動角度，最終使得機器人重新站立。