仿生蜘蛛机器人的设计与实现

1．3 感觉器官设计
设计蜘蛛机器人的感官系统时，如果每个感官对应一个传感器模块，那么对蜘蛛机器人关节活动便会增加许多牵绊与阻碍。于是，设计采用1个集超声测距传感器、声音检测传感器、亮度传感器、温度传感器和红外线接收器于一身的Robotis公司的DynamixelAX-S1模块来充当机器人的感官系统。并且AX-S1与AX-12+机器人专用伺服电机在通信方式上一致，以便于通信和控制器统一管理；在机械上结构相同，外观上也可以达到统一、美观。
1．4 本体结构
根据生物蜘蛛外形，设计总体结构为：以控制器作为身体部位，连接6足，将传感器模块作为头部。选取合适的连接件，最终拼装连接得到小型仿生蜘蛛机器人样机，如图2所示。

2 机器人行为设计
控制系统采用模块化设计，将整个工作流程划分为：系统初始化、启动模式、生物行为等。图3是系统流程图。

2．1 系统初始化
机器人的初始化需要做两部分工作，一是初始化每个伺服器的功能模式，并将每个伺服器切换到位置控制状态；二是初始化机器人的初始动作，也就是初始状态，将机器人复位。
2．1．1 伺服器初始化
初始化伺服器的功能模式是因为AX-12+具有多种功能，如果没有将其初始化，它将记忆之前的设置，按照之前的设置模式完成此次控制，则AX-12+不会正确工作。AX-12+的每个功能对应地址[ADDRESS]的固有号码，可以通过选择地址的方法来控制各个功能。例如：要设定AX-12+的位置控制状态，首先要选定所要设置伺服器的ID。ID=1的伺服器，令address=8，则进入其运转模式更改，设置mode变量，mode只有两种状态：mode=0是无线旋转模式，mode=1 023是正常位置控制状态。此处设计所用的18个伺服器被用作蜘蛛机器人的6足，其位置控制状态应该设置为mode=1 023，且每一个伺服器都要初始化为此状态。