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仿人格斗型机器人的设计与研究 1. 引言 仿人格斗型机器人的设计与研究是一篇详细介绍如何设计一款能够进行格斗动作的仿人型机器人。该项目主要由湖北汽车工业学院电气与信息工程学院的武豪杰与李发海负责，项目编号为***，属于国家级大学生创新创业训练计划项目。该研究意在将学生在电子与信息工程领域所学知识与创新思维结合，探索科技的可能性，同时为科技人才的培养提供平台，迎合了“科技兴国”战略方针。 2. 系统设计 仿人格斗机器人的设计核心包括了主控机构、伺服舵机与传动系统。机器人以STM32F407单片机作为核心控制单元，实现了对机器人动作的精准控制。整个机器人通过蓝牙模块接收指令，控制舵机完成仿人动作。系统供电采用航模电池，并配有降压模块分别引出10V、5V、3.3V接口，为电机、传感器与单片机提供电源。 3. 硬件设计 3.1 控制器设计方案 设计中使用了STM32F407VET6作为核心处理器，拥有32G的TF储存卡用于动作存储，并通过蓝牙模块控制。舵机为总线式设计，每台舵机有自己的ID号，能识别接收到的控制信号，并能通过485或串口与主控器通信。 3.2 多舵机运动控制方式 为实现机器人的连贯性动作，研究中采用了一种特殊的控制方式。通过舵机位移过程分数的方法，使得舵机的运行尽量匀速平滑。该控制方法以一种循环算法控制舵机从一个位置过渡到另一个位置，以实现机器人动作的连贯性。 4. 软件设计 软件设计着重于机器人程序的编写与改进，并包括硬件改装以适应竞赛。软件结构采用模块化设计，实现了基于STM32F407芯片的嵌入式系统控制。软件设计允许通过三维软件操作接口进行操作，具备USB接口和姿态传感器，用于实现机器人动作的精确控制。 5. 关键技术 关键技术包含了动作设计、动作存储、蓝牙控制以及多舵机协调控制。在动作设计方面，机器人具备前进、后退、侧步、转向以及直拳等动作。动作存储方面，利用32G的TF卡进行存储，控制系统通过蓝牙模块接收指令。在多舵机控制方面，采用一种有效的分数算法，确保每个舵机以匀速平滑的方式进行动作转换。 6. 实用性与创新性 该仿人格斗型机器人具有低延时、高准确度的特点，在实际的格斗应用中展现出较高的实用性。该设计不仅体现了创新性，而且对于激发学生对高科技的兴趣和爱好，培育未来科技人才，以及提高校园科技创新活动的活跃度具有重要作用。 7. 系统模块设计图与软件系统结构框图 文中提供了系统模块设计图和软件系统结构框图，为研究者和读者呈现了机器人硬件和软件的具体布局与流程，便于理解和实操。 结论： 仿人格斗型机器人的设计与研究是对现有技术的整合与创新，通过应用STM32单片机和蓝牙模块控制技术，该研究为学生提供了一个将理论知识应用于实践操作的平台。此外，该研究对于促进科技教育和培养未来科技人才具有积极意义。