周文彬

（威海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，264210）

基于ROB Pro的“六足昆蟲”的行走方式程序設(shè)計(jì)

周文彬

（威海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，264210）

介紹一種基于慧魚ROB Pro編程語言的程序，改進(jìn)設(shè)計(jì)模擬“六足昆蟲”的行走方式，使其實(shí)現(xiàn)機(jī)器在垂直平面上的行走和吸附。再分析機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和工作過程的分析，進(jìn)行系統(tǒng)控制硬件結(jié)構(gòu)組成和基于ROB Pro編程語言的程序設(shè)計(jì)。試制模型能夠?qū)崿F(xiàn)垂直平面的全自動(dòng)清洗功能。

機(jī)構(gòu)組成；運(yùn)動(dòng)過程；ROB Pro編程

本文基于“六足昆蟲”的行走方式，研究設(shè)計(jì)用六足實(shí)現(xiàn)機(jī)器在垂直平面上的行走和吸附的控制系統(tǒng)。使其具有多自由度方向的自動(dòng)行走、識(shí)別高墻外緣和躲過窗角等凹凸處障礙物、識(shí)別污濃度并自動(dòng)調(diào)節(jié)清潔強(qiáng)度功能。

1 工作過程分析

以全自動(dòng)玻璃幕墻清洗機(jī)為例，它是一種自動(dòng)行走玻璃幕墻清洗機(jī)，主要由機(jī)座、EST靜電發(fā)生器、吸附裝置、真空泵及負(fù)壓管、清潔裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制系統(tǒng)組成。裝置結(jié)構(gòu)組成部分，在控制系統(tǒng)的控制作用下，主要完成裝置的升降、自動(dòng)行走、清洗三項(xiàng)功能。

開始工作時(shí)，控制板發(fā)出指令，機(jī)器人開始行走，六只腳進(jìn)行三腳型步態(tài)行走即一側(cè)前后腳與另一側(cè)中間腳同時(shí)起降。每三只腳為一個(gè)工作組可分為a、b。當(dāng)a組運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)著地時(shí)a組電磁閥導(dǎo)通氣動(dòng)部分提供負(fù)壓使a組吸盤緊貼幕墻承受機(jī)器人自身重力，當(dāng)a組著地的同時(shí)原先吸壁的b組吸盤放氣抬腳邁步。兩組循環(huán)工作實(shí)現(xiàn)爬壁運(yùn)動(dòng)。

（1）行走步伐示意圖

（2）吸附系統(tǒng)

利用靜電吸附器產(chǎn)生的靜電施加要在吸附的物體上，物體立即戴上靜電并吸附在物體上，具有吸附可靠性可靠性高的特點(diǎn)。EST系列靜電發(fā)生器有保護(hù)電路，使得輸出在發(fā)生不小心短路時(shí)能保護(hù)，同時(shí)也能保護(hù)操作人員在使用不當(dāng)時(shí)，不會(huì)因高壓靜電造成人員生命安全的問題。

（3）清潔部分。清潔輥分為主抹布和輔助抹布兩部分，主抹布設(shè)計(jì)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)循環(huán)帶式結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)特制軸通過控制器的程序控制，抹布在軸上循環(huán)連續(xù)地往返工作與電機(jī)的行走、固定緊密配合。附抹布為作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式。

2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 硬件組成

（1）硬件部分由限位開關(guān) 、控制按紐盒、ROBO接口板、主傳動(dòng)電機(jī)、清洗系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連接導(dǎo)線組成。其中ROBO接口板機(jī)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，ROBO接口板可以使電腦和模型的電氣設(shè)備之間進(jìn)行有效的通信。它可以處理按紐、傳感器等輸入信號(hào)，通過運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序，激活馬達(dá)，機(jī)器人完成所設(shè)計(jì)的每一個(gè)動(dòng)作。

（2）軟件部分是利用慧魚公司提供的ROBO P ro編程軟件完成驅(qū)動(dòng)程序的編著，存在接口板的Flash存儲(chǔ)區(qū)，指揮著機(jī)器人作出各種協(xié)調(diào)動(dòng)作。

2.2 控制程序設(shè)計(jì)

軟件部分是利用慧魚公司提供的ROBO P ro編程軟件完成驅(qū)動(dòng)程序的編著，存在接口板的Flash存儲(chǔ)區(qū)，指揮著機(jī)器人作出各種協(xié)調(diào)動(dòng)作。改進(jìn)措施是控制系統(tǒng)增加制動(dòng)控制環(huán)節(jié)。保證機(jī)器不墜落。

系統(tǒng)工作流程可分為初始化運(yùn)轉(zhuǎn)、正常行走周期運(yùn)轉(zhuǎn)控制、擦洗過程、重復(fù)擦洗運(yùn)轉(zhuǎn)控制及關(guān)閉控制。具體敘述如下：

（1）初始化運(yùn)轉(zhuǎn)，按下開始按紐進(jìn)入初始化。機(jī)器人電機(jī)倒轉(zhuǎn)直至腿柄碰觸限位開關(guān)I3，電機(jī)停住。a、b組電磁閥打開氣路導(dǎo)通，六只吸盤全部吸附于玻璃面，準(zhǔn)備階段完畢延時(shí)四秒進(jìn)入下一階段。

（2）正常行走周期運(yùn)轉(zhuǎn)，a組電磁閥關(guān)閉，吸盤放氣，抬腿向前邁步。運(yùn)動(dòng)半周腿柄碰觸后限位開關(guān)I5，延時(shí)兩秒a組電磁閥開啟吸盤開始吸氣，著地并吸附在地面。在上述同一時(shí)間段b組腳吸盤放氣抬腳向前邁步，至此完成一個(gè)循環(huán)周期。運(yùn)行時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)吊帶配合收起（放下）。

（3）擦拭過程，清洗布由單獨(dú)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行滾軸運(yùn)動(dòng)，處于常開狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人六只腳全部著地時(shí)清洗布接觸玻璃進(jìn)行擦洗。清洗補(bǔ)擦拭范圍大于邁布距離，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)擦洗。

Program design of walking mode of "six legged insect" based on Pro ROB

Zhou Wenbin
（Weihai Vocational College，264210)

Introduces a base vaporizes quickly fish ROB Pro programming language program,improving design simulation "six-legged insect" walking style,make the machine in the vertical plane of walking and adsorption. Analysis of the characteristics and working process of the institutional analysis,control the system hardware structure and program design based on ROB Pro programming language.Trial production model can achieve a fully automatic cleaning function in the vertical plane.

walking mechanism;adsorption mechanism;motion process;Pro ROB programming