[发明专利]模拟或教学演示用避障竞走机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种模拟或教学演示用避障竞走机器人及其控制方法。

背景技术

机器人是一种能够模拟人类行为或其他生物的机械自动控制机器。目前，用于模拟或者教学演示的机器人极少，而且多为履带式或者滚轮式行走，模拟人类行走的效果不好，功能单一，不便于学生较好地理解现代机械。

发明内容

本发明提供一种模拟或教学演示用避障竞走机器人，能够自主避障行走，并且做多自由度的运动，具有较好地演示效果，能够提高学生的现实体验感，便于学生理解机器人的工作原理，提高学生的学习效果。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种模拟或教学演示用避障竞走机器人，包括两相对设置的脚踝舵机，两所述脚踝舵机的输出轴分别连接有向上延伸的摆动腿，所述摆动腿的上部设有水平转动舵机，两所述水平转动舵机上部之间设有躯干座，所述躯干座上安装有控制器机构，所述躯干座的上部设有头部座，所述头部座的前部设有超声波传感器，所述超声波传感器的信号输出端传递至所述控制器机构，所述控制器机构的输出端控制连接所述脚踝舵机和所述水平转动舵机。

作为优选的技术方案，所述控制器机构包括主板，所述主板上设有芯片和对外接口，所述对外接口与所述超声波传感器、所述脚踝舵机和所述水平转动舵机对应连接。

作为对上述技术方案的改进，还包括无线遥控手柄，所述无线遥控手柄配合连接有安装在所述躯干座上的无线接收器，所述无线接收器的输出信号连接至所述对外接口。

本发明提供一种上述模拟或教学演示用避障竞走机器人的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种模拟或教学演示用避障竞走机器人控制方法，包括以下步骤，

步骤1，接收启动信号，初始化进入启动状态；

步骤2，超声波传感器检测前方区域，并将检测信号传递到控制器机构；

步骤3，控制器机构处理分析检测信号，判断是否前方有障碍；如果前方有障碍，则执行步骤4，如果前方无障碍，则执行步骤5；

步骤4，控制器机构发出控制信号，控制左侧的控制水平转动舵机和所述脚踝舵机及右侧的控制水平转动舵机和所述脚踝舵机配合动作，整机转弯避障；

步骤5，控制器机构发出控制信号，控制左侧的控制水平转动舵机和脚踝舵机及右侧的控制水平转动舵机和所述脚踝舵机配合动作，整机继续前行；

步骤6，重复步骤2、步骤3、步骤4或步骤5，直至接收到停止信号，停止。

作为优选的技术方案，步骤4具体为，判断障碍是否为左侧障碍，如果是左侧障碍，则控制器机构发出右转向控制信号，执行右转动作集(右侧脚踝舵机右倾斜动作→右侧水平转动舵机动作→右侧脚踝舵机复位→左侧脚踝舵机左倾斜动作→右侧水平转动舵机复位→左侧脚踝舵机复位)；如果不是左侧障碍，则控制器机构发出左转向控制信号，执行左转动作集(左侧脚踝舵机左倾斜动作→左侧水平转动舵机动作→左侧脚踝舵机复位→右侧脚踝舵机右倾斜动作→左侧水平转动舵机复位→右侧脚踝舵机复位)。

作为对上述技术方案的改进，步骤5中所述整机继续前行具体为，控制器机构发出执行控制信号，先执行左侧直行动作集(左侧脚踝舵机左倾斜动作→左侧水平转动舵机动作→左侧脚踝舵机复位→右侧脚踝舵机右倾斜动作→左侧水平转动舵机复位)，再执行右侧直行动作集(右侧脚踝舵机右倾斜动作→右侧水平转动舵机动作→右侧脚踝舵机复位→左侧脚踝舵机左倾斜动作→右侧水平转动舵机复位)。

作为对上述技术方案的改进，步骤1，所述启动信号为无线信号。

作为对上述技术方案的进一步改进，步骤6，所述停止信号为无线信号。

由于采用了上述技术方案，超声波传感器用于检测前方区域，并将检测信号传递至控制器机构，控制器机构判断是否具有障碍，如果没有障碍，则继续前行；如果有障碍，则转向移动。机器人行走时，一侧的脚踝舵机动作，调节摆动腿的倾斜，使另一侧脚踝舵机离地，再配合一侧的水平转动舵机动作，带动躯干座及另一侧脚踝舵机转动，调节实现向前或转向，一侧的脚踝舵机再复位，使另一侧脚踝舵机重新落地，另一侧脚踝舵机动作，调节摆动腿的倾斜，先使一侧的水平转动舵机复位，再配合另一侧的水平转动舵机动作，实现位置的移动。本发明能够自主避障行走，并且做多自由度的运动，具有较好地演示效果，能够提高学生的现实体验感，便于学生理解机器人的工作原理，提高学生的学习效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：