六足

ⅢＰｒｏｙｃｅｌｅ｝ｄｉｌｎ８９，ｓ２０。０ｆｔ８ｈ，ｅＫ２—７。Ｃｈｇｉｎ，Ｙｅｓ…ｅＣｏａ，ｔｒｃｏｈｌｉｌｌａＣｏｎｆｅ

可遥控仿生六足机器人之研制

邹治华１，梁志颖２

１吴凤技术学院机械工程系．台湾Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｚｏｕｊｙｈ＠ｍａｉｌｗｆｃｅｄｕｔｗ

２吴风技术学院电子工程系，台湾

Ｅ－ｍａｉｌ：１ｃｙ６１０＠ｍｓ３６

ｈｉｎｅｔＢｄ

摘要：自然界中的生物以其丰富的型态、灵巧的动作与神奇的功能，而能在复杂多变的环境下生存Ｆ来。仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状或某些机能的机器人系统。六足仿生机器人其有平衡安定之优点，它也是一个研

究步态行走理论的机器人模型。本文所研制之六足机器人是由１２个辅确的微型ＲＣ伺摄马达所操控，它们可控制６条腿，每条腿有永平旋转及垂直升降２个自由度（ＤｏＦ）。透过８９Ｃ５１单芯片对１２个伺服马达的精确控制，可模拟及研究

六足动物的行走步态。六足机器人有遥控及自走功能，遥控功能是利用无线电来遥控六足机器人进行前进、后退、停止及左右转弯等动作。自走功能则是利用六足机器人前方所装设的微动开关及反射型红外线传感器来侦测障碍物．若干＿避问遇到障碍物时则进行转弯避障等动作。关键词六足机器人，仿生机器人，无线电遥控，伺噩马达．避障

ＴｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＨｅｘａｐｏｄＢｉｏ－ｒｏｂｏｔＳｙｓｔｅｍ

ＴＺＯＵＪｙｈＨｗａ‘．ＬｉａｎｇＣＹ

Ｉ２

２

ＤｃｐａｒＩｍ％ｔｏｆＭｅｃｈｎｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕ－Ｆ∞ｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ

Ｅ ｍｍｉ：＝ｏｕｊｙｈ＠ｍｌｌｗｆｃ．ｅｄｕｔｗ

Ｄｅ阳ｆ哑哪ｏｆＥｌｅｅｌｒｏｎｉｅＥｎｇｉａｅｅｎｎｇ。Ｗｕ－ＦｅｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔａｉｗａｎ

ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｗａｎ

ｏｓｆｏｒ扯ｔｕａｔｏｒｓｏｂｊｃｃｔｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐｓｔｔｌａｌｌｔｏｌｌｏｍｏｌｌｇｈｅｘａｐｏｄｂｉｏ－ｒｏｈｎｔｓｙｓｔｅｍ

Ｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｏｆ髓ｃｈｌｅｇｉｓ２ｒａｉｓｉｎｇａｎｄｌｏｗｅ６ｎｇｔｈｅｌｅｇｓ．ａｎｄｔｈｅｏｔｈｅｒ６ａｒｅｆｏｒｍｏｖｉｎｇｔｈｅ

ａｎｄｕｓｅｄｔｏｆｏｔｗａｒｄｂａｃｋｗａｒｄＴＭｓｂｉｏ－ｒｏｈｎｔｃ∞ｂｅＩｅｇｓｓｔｕｄｙｔｈｅｗａＩⅪｎ２也ｅｏｒｙｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔＴｈｅｐ／ｏｅ，ｇｓｇｏｒｌｓａｎＡｎｎｅｌ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ８９Ｃ５ｌ

ＴｈｊｓｈｅｘａＤｏｄｒｏｂｏｔｈａｓ

１ｋ６Ｒ，ｃ僦ｆｏｒ

Ｅｍａｉｌ：Ｉｃｙ６１０＠ｍｓ３６

ｂｉｎｅｔｈｅ！

Ｉｔ㈥１２Ｒ／Ｃ

ｒ砌ｏｋ

ｃ咖Ⅱｍｆａｎｃｔｉ∞Ｕ…盟ｕｓｅｔｈｅｒａｄｉｏｗａｖｅｆ唧ｏｋ

ｒｉｇｈｔｔｕｒｎⅢｓｒｏｂｏｔａｌｓｏ

ｍｏｖｅｆｏｒｗａｒｄ．ｂａｃｋｗａｒ正ｏｒｍａｋｅａｌｅＲｏｒ

ｓｅｎ∞ＢｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｏｂｓｔａｃｌｅｓＴｈｅ

ＫｅｙＷｅｒｄｓ：Ｈｅｘａｐｏｄ，Ｂｉｏ＿ｒｏｂｏｔ，Ｒｅｍｏｔｈ

ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｒ，ｃ…ｏ。Ｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅ

ｒｏｂｏｔ㈣ｍａｋｅ

ｃｏｎｎＤＵｅｆｔｏｃｏｎｔｒ０１ｔｈｅｒｏｂｏｔｔｏ

ｈａｓａｕｔｏｎＧ．ｍｏ哪ｆｕｎｃｔｉｏｎＴｗｏｍｉｃｒｏｓｗｉｔｃｈｅｓ

ａｎｄｔｗｏｍ

ｌｅｎｏａ－ｒｉｇｈｔｔａｍｔｏａｖｏｌｄｔｈｅｏｂｓｔａｃｋ

１

前言（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）

大自然的演化过程中孕育了各种生物，每种生物都拥有神奇的特性与功能，能够在复杂多变的环境中生存下来。所谓仿生学ｆＢｉｏｎｉｃｓ），就是要向生物学习、模仿或得到启示，仿造各种生物的结构、功能、工作原理及控制机制，以用在人类科学技术的创造或改进。而仿生机器人的研究也在这样的潮流下展开了。

迄今为止．机器人所采用的运动方式主要有：轮式、履带式、足式、蠕动式、震动式、泳动式、飞行式等。轮式机器人虽然有较快的移动速度，但它跨越障碍与上下楼梯之能力显然不如足式机器人。

六足机器人的构造主要是藉由模仿昆虫而来的，所阻六足机器人一共拥有六只脚，并且在每只脚上至少拥有二到三个自由度，使机器人能顺利的像昆虫般行走，而驱动这些脚的动力大致上有马达、油压，气压等：藉由这些动力．便能使机器人脚上的关节能自由行动。

＋六足机器人是一个研究步态行走理论的机器人模型。圈ｌ是本文所研制可遥控六足仿生机器人之实体照，图２则是六足仿生机器人之系统方块图。整个

机器人是由１２５＂精确的微型ＲＣ伺服马达所驱动，它们可控制６条腿．每条腿有水平旋转及垂直升降２个自由度（ＤＯＦ）。透过８９Ｃ５１单芯片对１２个伺服马达的精确控制，可模拟及研究六足动物的行走步态。六足机器人有遥控及自走功能，遥控功能是利用无线电来遥控六足机器人进行前进、后退、停止及左右转弯等动作。自走功能则是利用六足机器人前方所装设的微动开关及反射型红外线传感器来侦测障碍物，若行进间遇到障碍物时则进行转弯避障等动作。

—曼≮

田１可遥控仿生六足机嚣人之实体黑

耩一