機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或者危險的工作。它是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物。在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。我國的機器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機器人分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種機器人。工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人。然而，現(xiàn)有的機器人專用控制器上缺少有助于提供不同類型或功能控制元件安裝區(qū)域及便于查找或維修電控元件的裝置，還有的機器人專用控制器上缺少有助于各種功能的箱體導(dǎo)線接頭快速連接的裝置，不能滿足實際情況的需求。

1機器人專用控制器的設(shè)計

擬設(shè)計的機器人專用控制器，包括控制箱、連接座、中轉(zhuǎn)箱和設(shè)備箱，控制箱連接分配箱，分配箱與中轉(zhuǎn)箱通過接頭器套相連接，連接座位于分配箱左端。

作為本設(shè)計的優(yōu)選技術(shù)方案，所述接頭器套上設(shè)有螺紋和導(dǎo)向槽，螺紋為細牙螺紋，導(dǎo)向槽位于螺紋的兩側(cè)，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有耐磨涂層，耐磨涂層的端部設(shè)有限位柱；中轉(zhuǎn)箱上設(shè)有卡緊組件；設(shè)備箱內(nèi)設(shè)有防銹涂層，防銹涂層上設(shè)有阻燃涂層，阻燃涂層上設(shè)有包裹層，包裹層為高分子聚合物膜?，F(xiàn)場使用時，操作人員首先將裝置整體安裝到合適位置，再將裝置整體固定；其次，將不同類型或功能控制元件和便于查找或維修電控元件分別安裝在控制箱、中轉(zhuǎn)箱、設(shè)備箱和分配箱內(nèi)；最后，將各種功能的箱體導(dǎo)線接頭通過連接座、接頭器套和卡緊組件快速連接，即可進行機器人控制元件安裝工作。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本設(shè)計的有益效果：通過設(shè)置控制箱、中轉(zhuǎn)箱、設(shè)備箱和分配箱有助于提供不同類型或功能控制元件安裝區(qū)域及便于查找或維修電控元件。通過設(shè)置連接座、接頭器套和卡緊組件有助于各種功能的箱體導(dǎo)線接頭快速連接，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，經(jīng)濟實用。

具體實施方式：為了使本設(shè)計的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，結(jié)合圖1及實施例，對本設(shè)計進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實例僅僅用以解釋本設(shè)計，并不用于限定本設(shè)計。

圖1為本設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1機器人控制器結(jié)構(gòu)示意圖

本設(shè)計有一種機器人專用控制器，包括控制箱、連接座、中轉(zhuǎn)箱和設(shè)備箱。設(shè)備箱內(nèi)設(shè)有防銹涂層，防銹涂層上設(shè)有阻燃涂層，阻燃涂層上設(shè)有包裹層，包裹層為高分子聚合物膜，控制箱、中轉(zhuǎn)箱、設(shè)備箱和分配箱。有助于提供不同類型或功能控制元件安裝區(qū)域及便于查找或維修電控元件。

控制箱1連接分配箱5，分配箱5與中轉(zhuǎn)箱3通過接頭器套6相連接，連接座2、接頭器套6和卡緊組件7有助于各種功能的箱體1導(dǎo)線接頭快速連接，接頭器套6上設(shè)有螺紋和導(dǎo)向槽，螺紋為細牙螺紋，導(dǎo)向槽位于螺紋的兩側(cè)，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有耐磨涂層，耐磨涂層的端部設(shè)有限位柱，連接座2位于分配箱5左端，中轉(zhuǎn)箱3上設(shè)有卡緊組件7。

現(xiàn)場使用時，操作人員首先將裝置整體安裝到合適位置，再將裝置整體固定；其次，將不同類型或功能控制元件和便于查找或維修電控元件分別安裝在控制箱1、中轉(zhuǎn)箱3、設(shè)備箱4和分配箱5內(nèi)；最后，將各種功能的箱體導(dǎo)線接頭通過連接座2、接頭器套6和卡緊組件7快速連接，即可進行機器人控制元件安裝工作。

2應(yīng)用實例

2.1基本情況

本項目研發(fā)的類人型智能格斗機器人是以北魏中期都城平成武士為主題背景設(shè)計而成，將類人型機器人與體感技術(shù)組合的新型機器人，它充分利用和發(fā)揮了類人型機器人的特點和優(yōu)點，實現(xiàn)了人機互動的發(fā)展。該功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)在于精巧而獨特的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的動作控制驅(qū)動。對機器人而言，關(guān)鍵在于機器人機械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動單元的優(yōu)化設(shè)計，其設(shè)計出來的主要功能是完成激烈的格斗表演。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和需求確定機器人設(shè)計方案，利用舵機驅(qū)動和舵機控制板控制來實現(xiàn)格斗動作表演，根據(jù)體感模擬器的指令，設(shè)計的具有人體功能、模擬格斗動作的新型類人型機器人“平城武士”，參考人體的結(jié)構(gòu)完成基本動作：可以前進后退，左右側(cè)行，左右轉(zhuǎn)彎，低姿行走和高姿行走躲避攻擊，也可進行簡單的格斗動作行走頻率為每秒兩步，舉手投足、轉(zhuǎn)圈、頭部動作靈活、并具備的語音功能。通過語音識別技術(shù)，可以與“平城武士”進行簡單的人機對話。其足部采用類三角結(jié)構(gòu)，具有極強的抗壓效果，且穩(wěn)定性強。

2.2特性說明

1）運動性能。機器人應(yīng)該具有較好的機動性和靈活性，能夠平穩(wěn)快速的完成前進、后退、轉(zhuǎn)向等動作，此外要確保機器人運動的平穩(wěn)性，避免出現(xiàn)翻倒的情況。

2）堅固性。在機械設(shè)計上，應(yīng)使機器人具有較好的堅固性，在機器人做舞蹈動作或行進過程中，各種接插件不能松動、脫落。

3）可靠性。由于機器人控制系統(tǒng)元器件眾多，有來自各方面的干擾，這些干擾對機器人控制系統(tǒng)硬件線路和軟件程序設(shè)計都提出了一定的要求。

4）可維護性。對于一個裝置而言，可維護性是十分重要的。維護應(yīng)該包括硬件維護和軟件維護。因此在硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮便于安裝拆卸、調(diào)試檢測；軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以便于測試、升級。

5）經(jīng)濟性。選用合適的控制方案，選用性價比高的功能器件，既滿足系統(tǒng)的功能要求，又可以節(jié)約成本。從以上分析可以看出，在機器人的體積和重量受限的前提下，要設(shè)計具有上述功能的機器人，其關(guān)鍵在于采用高集成度、微型化技術(shù)和解決結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。

6）技術(shù)普及化。制作詳細的教程，出售散件，把相關(guān)技術(shù)簡單化，便于學(xué)習(xí)和普及。

2.3方案介紹

目前國內(nèi)外類人型機器人的研究是獨立進行的，并未進行組合研究。平城武士格斗機器人是將類人型機器人與體感技術(shù)結(jié)合在一起的格斗機器人，外觀采用3D打印材料，機身由鋁合金板材、不銹鋼薄片、舵機、控制器及其支架等材料設(shè)計完成。新型機器人“武士”的設(shè)計，是充分的利用和發(fā)揮類人型機器人和體感技術(shù)的特點和優(yōu)點。該功能實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是精巧而獨特的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的控制器驅(qū)動。在設(shè)計中，應(yīng)用了類人的機械結(jié)構(gòu)。平城武士格斗機器人有自動、遙控和人機互動三種操作方式。自動模式可以將預(yù)先編寫好的動作程序通過控制器向機器人發(fā)送指令，使其跟隨音樂自主表演；遙控模式可以由用戶通過手柄向機器人發(fā)送指令從而讓其做出相應(yīng)動作，可以實現(xiàn)高、中、低姿態(tài)的前進、后退、轉(zhuǎn)彎等；在互動模式上，采用體感技術(shù)，進行完美的人機互動。三種模式可以根據(jù)需求隨意切換，方便并富有樂趣。

從技術(shù)的角度來看，采用交互方式，有別于目前主流的按鍵（鍵盤鼠標(biāo)，遙控器等）和觸摸（平板、智能手機等）交互方式，在很多科幻片里面，都可以看到體感交互技術(shù)的展示，如《少數(shù)派報告》中的經(jīng)典片段。這項技術(shù)能夠帶來全新的體驗，能夠完成其他技術(shù)無法完成的。體感技術(shù)可使機器人自然地與周邊的裝置或環(huán)境進行互動，這種交互方式顯然要比按鍵交互和觸摸交互更加有優(yōu)勢一些。但是其特點并不是為了替代前兩者而存在的。它能夠更容易的被人們使用，接受并掌握，這樣才有利于它的普及。這就要求對體感技術(shù)交互技術(shù)提出了更高的要求，對其準(zhǔn)確性、智能性要求更高。

3結(jié)論

1）本設(shè)計涉及一種機器人專用控制器，包括控制箱、連接座、中轉(zhuǎn)箱和設(shè)備箱，有助于提供不同類型或功能控制元件安裝區(qū)域及便于查找或維修電控元件。

2）設(shè)計一中類人形機器人，獨特的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和良好的控制器驅(qū)動，實現(xiàn)體感互動。

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