仿生蜘蛛機器人的設計與實現(xiàn)

1．3 感覺器官設計
設計蜘蛛機器人的感官系統(tǒng)時，如果每個感官對應一個傳感器模塊，那么對蜘蛛機器人關節(jié)活動便會增加許多牽絆與阻礙。于是，設計采用1個集超聲測距傳感器、聲音檢測傳感器、亮度傳感器、溫度傳感器和紅外線接收器于一身的Robotis公司的DynamixelAX-S1模塊來充當機器人的感官系統(tǒng)。并且AX-S1與AX-12+機器人專用伺服電機在通信方式上一致，以便于通信和控制器統(tǒng)一管理；在機械上結(jié)構(gòu)相同，外觀上也可以達到統(tǒng)一、美觀。
1．4 本體結(jié)構(gòu)
根據(jù)生物蜘蛛外形，設計總體結(jié)構(gòu)為：以控制器作為身體部位，連接6足，將傳感器模塊作為頭部。選取合適的連接件，最終拼裝連接得到小型仿生蜘蛛機器人樣機，如圖2所示。

2 機器人行為設計
控制系統(tǒng)采用模塊化設計，將整個工作流程劃分為：系統(tǒng)初始化、啟動模式、生物行為等。圖3是系統(tǒng)流程圖。

2．1 系統(tǒng)初始化
機器人的初始化需要做兩部分工作，一是初始化每個伺服器的功能模式，并將每個伺服器切換到位置控制狀態(tài)；二是初始化機器人的初始動作，也就是初始狀態(tài)，將機器人復位。
2．1．1 伺服器初始化
初始化伺服器的功能模式是因為AX-12+具有多種功能，如果沒有將其初始化，它將記憶之前的設置，按照之前的設置模式完成此次控制，則AX-12+不會正確工作。AX-12+的每個功能對應地址[ADDRESS]的固有號碼，可以通過選擇地址的方法來控制各個功能。例如：要設定AX-12+的位置控制狀態(tài)，首先要選定所要設置伺服器的ID。ID=1的伺服器，令address=8，則進入其運轉(zhuǎn)模式更改，設置mode變量，mode只有兩種狀態(tài)：mode=0是無線旋轉(zhuǎn)模式，mode=1 023是正常位置控制狀態(tài)。此處設計所用的18個伺服器被用作蜘蛛機器人的6足，其位置控制狀態(tài)應該設置為mode=1 023，且每一個伺服器都要初始化為此狀態(tài)。