六足仿生機器人嵌入式控制器之研發

Abstract

本論文是以形狀記憶合金為驅動器，以模仿蟑螂為目標來建構一六足仿生機器人。因為肢腳運動要比輪子更能克服地形的障礙，故仿生機器人在災難救助或野外調查上佔有優勢。而機器人的建構分為兩方面：一是機器人的實體架構，二是機器人的控制系統。在機器人的實體方面，是以重量輕、半透明且易於加工的壓克力為主要材料，再配合一些零件的應用，製作出各關節的轉動;另外在機器人控制系統上，以ARM9為主要控制晶片，在其上架設Windows CE嵌入式作業系統，連接各感測器與晶片，即時性地收集各感應器的資訊。再經過運算，對形狀記憶合金下達驅動的命令，使機器人可獨立自主的行走，形成一完整的嵌入式控制系統。在論文中也對形狀記憶合金做了長度控制的實驗與討論，期望能夠透過狀記憶合金長度控制，增進機器人的行走效率。外加與其他伙伴的合作，在機器人上加裝無線通訊模組及感測器，使仿生機械人在未來能夠具備更強大的能力。

This thesis addresses the design issues involved in the design of a six-legged bio-mimicking robot. The robot is designed to be autonomous with wireless communication capability for down linking simple instructions. The core of the embedded system is based upon an ARM9 processor. The robot has six shape memory alloy (SMA) actuated legs. The different gaits for the robot movements are stored in the system memory so that the robot can fulfill different motion commends. This thesis discusses the structure design and the motion planning of the system. The robot kinematics design enables the robot of move forward and turn upon command requirements. The system is also equipped with A/D and digital interface for various sensors.The actual implementations are presented.