机器人技术学号：：班级：机械工程二〇一七年六月获奖证书是通过学习机器人技术，制作十自由度机器人在2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛上获得的，我很庆幸能够选《机器人技术》这门课，这门课使我对机器人有了一个更加清晰的认识，同时也激起了我对此方面的研究的兴趣。
之前就对机器人颇感兴趣，并对此进行了深入的了解，通过这门课，我认识到，机器人作为这些学科的交叉产物，是个综合应用这些知识的最好的平台。
通过这门课，我们制作的十自由度机器人，参加了2017中国工程机器人大赛暨国际公开赛（RoboWork），竞技体操项目，获得理想的成绩，在这个过程中我也从新认识了机器人制作的艰辛和困难性，使我认识到之前对此不以为然，眼高手低态度得幼稚。
同时也教育我，任何一个项目本身所呈现的问题只是完成该项目所需工作的冰山一角，做任何事，都必须以谦恭，认真的态度对待。
同时也是我懂得了，再将事情坐完之前不可轻易对此做出评价。
竞技体操机器人摘要体操机器人是仿人型机器人里的一种，也是研究仿人型机器人的基础。
体操机器人不仅能够提高我们的动手能力和实践能力，还能增强我们的创新意识和创新实践能力，锻炼我们的综合素质，让我们更热衷于科学技术的研究。
本体操机器人以十自由度为基础，能够完成摆手、滚翻、俯卧撑、侧翻、倒立等多项高难度动作。
它具有多自由度并集成了现代化控制技术、人机交换技术等机电一体化技术。
目前体操机器人主要用来供人们娱乐欣赏使用，它在人们的生活扮演着越来越重要的角色。
此次设计的体操机器人主要由机械结构和控制系统组成，首先机械结构设计，根据制作材料、舵机型号初步设计出体操机器人的机械外形，然后在SolidWorks下对机器人进行虚拟三维建模，对存在的问题进行修改。
最后对其进行运动学仿真和运动学分析。
检查是否能够完成指定的动作，对速度、加速度、位置能问题进行分析。
再次是控制系统设计。
控制系统的硬件以飞思卡尔公司的MK60DN512ZVLQ10芯片为核心，在Altiu m Designer Winter 09软件中开始设计体操机器人的控制电路。
经过系统调试，通过上位机软件实现对机器人的控制。
采用嵌入式C语言，设计和调试程序，最终使机器人能过自主完成体操动作。
此次比赛的创新之处在于不仅能够完成指定动作，还能完成打排球能高难度动作。
关键词：体操机器人；舵机；十自由度；SolidWorks；Altium DesignerGymnastics robotAbstractGymnastics robot is a kind of humanoid robot,which is the basis for the study of humanoid robot .Gymnastics robot can not only improve our manipulative ability and practice ability,but also can enh ance our innovation consciousness and innovation ability,which exercise our comprehensive quality a nd let us more interest in the study of science and technology.On the basis of10degrees of freedom, the robot can accomplish a number of difficult moves such as motioning with his hand,rolls,push-up s and side turn.It has more degrees of freedom and mechanical and electrical integration technology such as the modern control technology and man-machine exchange technology.Nowadays gymnasti cs robots are mainly used for people to appreciate the use entertainment,and it will play a more and more important role in people's lives.The design of the gymnastics robot is mainly composed of mechanical structure and control system .First of all,the mechanical structure design is the most important part,according to production mate rials,steering gear model,gymnastics robot's mechanical shape is designed.Then,under the SolidWo rks the virtual3D modeling is designed,the existing problems of the robot is modified.Finally,the kin ematics simulation and kinematic analysis are carried.Besides,we check whether it can complete the s pecified action and analyze the problems of the speed,acceleration,position.Again,the control syste m is designed.Hardware of the control system is Freescale company's MK60DN512ZVLQ10chip,in Al tium Designer in Winter09software,we began to dance robot control circuit design.After the system debugging,through the PC software we control the ing embedded C language,program de sign and debugging,we eventually make robots independently complete the gymnastics movements. Innovation is not only able to complete this match specified action,but also to complete difficult mov es,such as playing volleyball.Keywords：Gymnastics robot;Steering gear;Ten degrees of freedom; SolidWorks；Altium Desi gner目录1.综述 (1)1.1 课题的研究目的及意义 (1)1.2 机器人研究发展现状 (1)1.3 比赛相关容及分析 (2)2.系统整体设计 (3)2.1 竞技体操机器人机械部分材料分析 (3)2.2 动力元件分析 (4)3.机械结构设计 (5)3.1 体操机器人的整体设计 (5)3.2 机器人的零件尺寸形状设计 (7)4.竞技体操机器人控制系统硬件介绍 (8)4.1 K60核心板图 (8)4.1.1 K60核心板图 (8)4.1.2 晶振模块 (9)4.1.3 复位模块电路图 (9)4.1.4 JTAG接口电路 (10)4.2 舵机控制电路 (10)4.2.1 核心板控制舵机的接口布局图 (10)4.2.2 舵机驱动电路 (11)5.系统开发调试 (12)5.1 机器人调试模式 (12)5.2 机器人动作运行模式 (13)6.结论 (14)参考文献 (15)1.综述1.1课题的研究目的及意义当今21世纪是科技快速发展的时期，机器人研发面临着各种困难。
它是计算机工程、机械电子工程、控制工程、电气工程和材料工程等多学科相互交汇融合的综合性技术，它在人类的生产和生活活动中发挥的巨大的作用，是人类生活中的必需品。
它代表着当代最新科技水平。
但是机器人学无疑是当代最具影响力的产业之一。
它集中了多门学科的技术核心，代表着机械与电子行业的最高成就。
自上个世纪七八十年代以来，机器人被应用到工业发展中已经有着不可替代的意义。
机器人可分为仿人机器人、工业机器人等，其中仿人机器人又分为体操机器人、竞速机器人等。
如今的机器人类型多样化，被应用于不同领域的不同工作。
机器人代替人类工作，不但提高了工作效率，还可以应用到一些人类无法接触的危险工作环境中以保护类安全。
而今，全球有近一百万台各种类型的机器人正在运行，并成为了一个具有强大活力的新兴产业。
大量的机器人从事着人类生活和生产的各个领域的工作，体操机器人便应运而生。
体操机器人的课题研究是近代衍生的一门学科，有接近四十年的研究历史。
在这四十年来，体操机器人的课题研究经历了一个跌宕起伏的过程。
在国的很多机器人大赛中，都可以看见它的身影。
它的功能是能够模仿人类完成一系列动作，包括翻滚、倒立、侧翻等。
体操机器人自由度高、精度高、能耗低、装配容易、控制方法多样。
主要参考人类的身体结构对其进行结构设计。
与其它品种机器人相比，这种机器人有很多特点。
它有很强的环境适应能力，很高的灵活性，可以应用于服务业等。
研究体操机器人，这有利于普及机器人技术、提高学生的科技素质。
1.2机器人研究发展现状目前体操机器人的研究主要有欠驱动单杠体操机器人的研究，国外很多采用Acrobot的欠驱动两杆体操机器人模型。
Acrobot是一种具有2自由度和1主动关节的二连杆机器人，它能简单粗略的模拟体操运动员在单杆上的摆起、倒立、大回环等动作。
国主要为各种类型的复杂人形机器人的研究，可以实现体操动作。
各大高校通过各类机器人比赛来展示自己的研究成果，同时交流技术，促进体操机器人的发展。
在国外，制造业机器人取得了辉煌的发展，在工业界里得到了普遍应用并广受好评，因此形成了许多有着非常影响力的企业。
如德国的库卡、奥地利的威猛、瑞士的ABB、日本的安川和车乐美等。
这方面的权威人士说，机器人产业是继汽车、计算机产业之后又一个重大的，新兴的高科技产业，并一定会像汽车、计算机一样普及大众。