2025年智能六足机器人舞蹈设计实验报告.pdfVIP

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

智能六足机器人舞蹈设计实验报告

【摘要】本文介绍了一款低成本的小型舞蹈六足机器人的设计。

根据仿生学原理确定六足机器人的比例尺寸，根据六足机器人的功能

要求确定其自由度配置，选择了合适的材料和驱动元件，实现了一个

小型的双足舞蹈六足机器人。舞蹈六足机器人是娱乐六足机器人的一

种，集软件和硬件于一身，核心是控制系统。采用基于上下位机的控

制结构，通过无线通信方式传输数据和指令。在音乐特征识别的基础

上结合专家系统、模糊控制等手段，通过舞蹈动作与音乐的自动匹配、

同步演示等方法，实现舞蹈动作与音乐协调一致。舞蹈六足机器人的

设计一般要经过创意提案、整体论证、初步设计、组装调试、最终定

型等几个大的步骤。其中最重要的当数其中的机械设计环节，它关系

到后面六足机器人的整体性能以及控制系统的设计。

【关键词】舞蹈六足机器人；AVR单片机；舵机

1.引言

六足机器人是作为现代高新技术的重要象征和发展结果，已经广

泛应用于国民生产的哥哥领域，并正在给人类传统的生产模式带来革

命性的变化，影响着人们生活的方方面面。六足机器人一般由执行机

构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。现在，国际上对六足机

器人的概念已经逐步趋近一般，即六足机器人是靠自身动力和控制能

力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国六足机

器人协会给六足机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改

变和可编程动作的专门系统。”

六足机器人产业在二十一世界将成为和汽车、电脑并驾齐驱的主

干产业。从庞大的工业六足机器人到微观的纳米六足机器人，从代表

尖端技术的仿人型六足机器人到孩子们喜爱的宠物六足机器人，六足

机器人正在日益走进我们的生活，成为人类最亲密的`伙伴。六足机

器人技术和产业化在全中国甚至全世界拥有一定得现实基础和广阔

的市场前景。本次设计采用Atmega16L单片机作为双足六足机器人控

制单元的核心，具备自主决策和智能判断的能力。使用六个

FutabaS3003舵机作为关节驱动和一个微机板作为舵机的驱动控制六

足机器人完成各种动作。该舞蹈六足机器人双腿关节采用6个

FutabaS3003舵机，能够可靠地负载起手臂和身躯。微机板放在背部，

用以充当六足机器人的身躯，手臂安装在微机板两侧；利用舵机调试

程序对舞蹈六足机器人的每个动作进行编排、采样，最后将一个个动

作连贯起来编译下载，在团队的共同努力下完成跳舞六足机器人。

2.六足机器人总体方案设计

2.1舞蹈六足机器人总体分析

要设计和开发一个舞蹈六足机器人，首先应该对其进行总体分析

和设计，确定舞蹈六足机器人的功能，基本结构和系统配置。舞蹈六

足机器人的设计一般要经过创意提出、整体论证、初步设计、组装调

试、最终定型等几个大的步骤。其中最重要的当数其中的机械设计环

节，它关系到后面六足机器人的整体性能以及控制系统的设计。

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

该双足竞步六足机器人设计的目的是要实现拟人下肢多自由度

得平稳行走，在实现这个功能的前提下为降低设计的难度，我们按照

目前世界上各研究机构普通采用的下肢6个自由度的关节配置形式，

来实现行走功能所必须的各关节自由度分布，具体自由度配置为单腿

髋关节1个，膝关节1个，踝关节1个。髋关节用于摆动腿