速度续航时间平均功耗数据小时采用微型直流减速电机驱动叶片轮，每节机身两个直流减速电机，体积为。电压电机时，负载电流电机，负载速度电机，扭矩，质量。关节舵机采用，体积为。电压舵机时，扭矩，负载电流舵机，质量。设叶片轮直径，则蛇形机器人最大运动速度蛇电机式共有个直流减速电机和个舵机，最大功率为电机电机电机舵机舵机舵机式由于直流减速电机和舵机不可能全部同时工作，所以平均功耗约为。叶片轮设计为确保蛇形机器人上下两面都不接触到地面，两面都能行走，设计叶片轮直径为，安装在高的机身上。根据直流减速电机和舵机的体积参数，确定机身的长宽的紧密连接，叶片轮的安装如图所示。图叶片轮安装图机身的结构和安装蛇形机器人的机身采用厚的铝板制作，强度足够且加工容易。结构见图，铝板机身及直流减速电机的安装如图所示。图铝板机身及直流减速切割而成，用钻头在设计位置钻孔，将叶片插入后用螺栓固定，并套上橡胶管增加摩擦力，制作完成后的叶片轮如图所示。直流减速电机的输出轴呈扁平状，故将铝质轴套中心孔加工成对应的形状以保证直流减速电机与叶片轮弹性好。将卷曲的钟表发条拉直，并截成的小节，将叶片顶部弯成定的弯度，以防止前进时将杂物卷起卡住叶片轮，制作完成后的叶片如图所示。图叶片图叶片轮连接叶片和直流减速电机的轴套采用厚的铝板线高为。叶片轮三维设计图如图所示，机身三维设计图如图所示。图叶片轮三维设计图图机身三维设计图叶片轮的材料和结构叶片轮的叶片采用厚度为宽为的闹钟发条制作，优点是重量轻，机不可能全部同时工作，所以平均功耗约为。叶片轮设计为确保蛇形机器人上下两面都不接触到地面，两面都能行走，设计叶片轮直径为，安装在高的机身上。根据直流减速电机和舵机的体积参数，确定机身的长宽蛇电机式共有个直流减速电机和个舵机，最大功率为电机电机电机舵机舵机舵机式由于直流减速电机和舵速度电机，扭矩，质量。关节舵机采用，体积为。电压舵机时，扭矩，负载电流舵机，质量。设叶片轮直径，则蛇形机器人最大运动速度宽高净重最大速度续航时间平均功耗数据小时采用微型直流减速电机驱动叶片轮，每节机身两个直流减速电机，体积为。电压电机时，负载电流电机，负载人运动的遥控控制。流程图如所示。图蛇形机器人工作流程图第三章机械部分主要技术指标综合实际应用情况零件材料情况和现有蛇形机器人的技术指标，确定初步的主要技术指标，见表。表主要技术指标项目长够将自身周围环境的图像实时传送到控制方的显示器上，控制者通过图像控制遥控器，遥控器将控制信号通过无线方式传送给遥控接收器，遥控接收器将控制信号传给主控单片机解码，再控制电机舵机的动作，实现蛇形机器的上下运动，个舵机控制关节的左右运动，在关节处还设计了个旋转轴，每个关节有三个自由度。蛇形机器人的控制采用人为遥控的方式。为了让蛇形机器人能够脱离遥控者视线范围执行任务，在其头部搭载的无线摄像头能的障碍物卡在两叶片之间，产生很大的摩擦力驱动蛇形机器人前进，越障能力能够大大提高。蛇形机器人设计为节，共有个关节，每个关节有两个舵机，通过控制关节处的舵机能够实现蛇形机器人姿态的改变，个舵机控制关节动方式，要模仿的最主要的是蛇的身体姿态变化能力。综合以上因素考虑，决定选择第二类蛇形机器人进行改进设计。具体的设计方案为了达到设计目的，基本思路是设计种由轮子演化出来的叶片轮，叶片轮将路面凸起或者小蛇运动的第类蛇形机器人存在运动不能适应自然环境和控制困难等问题。蛇之所以没有足也能运动，是因为它的皮肤和地面产生了摩擦力，推动自身前进，所以只要能和地面产生推动自身的摩擦力就行，不定非要模仿蛇的运器人的设计思想，并通过不同形式和结构的液压驱动人工筋研制出不包含刚性联接和扭转关节的机器蛇系统，该系统有较好的环境适应性，但也带来了体态控制困难结构复杂和难以微型化的问题。在现阶段，要实现完全仿蛇鳞片和关节的数目相当庞大，蛇类生物可以近似看作是种没有关节柔性的运动体。英国大学的和基于生物蛇高度灵活性和机动性，进步提出了连续机工作。二带有轮子或者履带的模块串连，运动直接由轮子履带驱动或蛇体内的行波传播产生。目前此类蛇形机器人的代表机构有主动索状机构和变几何桁架结构，见图。图链状蛇形机器人图轮状蛇形机器人由于生物蛇工作。二带有轮子或者履带的模块串连，运动直接由轮子履带驱动或蛇体内的行波传播产生。目前此类蛇形机器人的代表机构有主动索状机构和变几何桁架结构，见图。图链状蛇形机器人图轮状蛇形机器人由于生物蛇鳞片和关节的数目相当庞大，蛇类生物可以近似看作是种没有关节柔性的运动体。英国大学的和基于生物蛇高度灵活性和机动性，进步提出了连续机器人的设计思想，并通过不同形式和结构的液压驱动人工筋研制出不包含刚性联接和扭转关节的机器蛇系统，该系统有较好的环境适应性，但也带来了体态控制困难结构复杂和难以微型化的问题。在现阶段，要实现完全仿蛇运动的第类蛇形机器人存在运动不能适应自然环境和控制困难等问题。蛇之所以没有足也能运动，是因为它的皮肤和地面产生了摩擦力，推动自身前进，所以只要能和地面产生推动自身的摩擦力就行，不定非要模仿蛇的运动方式，要模仿的最主要的是蛇的身体姿态变化能力。综合以上因素考虑，决定选择第二类蛇形机器人进行改进设计。具体的设计方案为了达到设计目的，基本思路是设计种由轮子演化出来的叶片轮，叶片轮将路面凸起或者小的障碍物卡在两叶片之间，产生很大的摩擦力驱动蛇形机器人前进，越障能力能够大大提高。蛇形机器人设计为节，共有个关节，每个关节有两个舵机，通过控制关节处的舵机能够实现蛇形机器人姿态的改变，个舵机控制关节的上下运动，个舵机控制关节的左右运动，在关节处还设计了个旋转轴，每个关节有三个自由度。蛇形机器人的控制采用人为遥控的方式。为了让蛇形机器人能够脱离遥控者视线范围执行任务，在其头部搭载的无线摄像头能够将自身周围环境的图像实时传送到控制方的显示器上，控制者通过图像控制遥控器，遥控器将控制信号通过无线方式传送给遥控接收器，遥控接收器将控制信号传给主控单片机解码，再控制电机舵机的动作，实现蛇形机器人运动的遥控控制。流程图如所示。图蛇形机器人工作流程图第三章机械部分主要技术指标综合实际应用情况零件材料情况和现有蛇形机器人的技术指标，确定初步的主要技术指标，见表。表主要技术指标项目长宽高净重最大速度续航时间平均功耗数据小时采用微型直流减速电机驱动叶片轮，每节机身两个直流减速电机，体积为。电压电机时，负载电流电机，负载速度电机，扭矩，质量。关节舵机采用，体积为。电压舵机时，扭矩，负载电流舵机，质量。设叶片轮直径，则蛇形机器人最大运动速度蛇电机式共有个直流减速电机和个舵机，最大功率为电机电机电机舵机舵机舵机式由于直流减速电机和舵机不可能全部同时工作，所以平均功耗约为。叶片轮设计为确保蛇形机器人上下两面都不接触到地面，两面都能行走，设计叶片轮直径为，安装在高的机身上。根据直流减速电机和舵机的体积参数，确定机身的长宽高为。叶片轮三维设计图如图所示，机身三维设计图如图所示。图叶片轮三维设计图图机身三维设计图叶片轮的材料和结构叶片轮的叶片采用厚度为宽为的闹钟发条制作，优点是重量轻，弹性好。将卷曲的钟表发条拉直，并截成的小节，将叶片顶部弯成定的弯度，以防止前进时将杂物卷起卡住叶片轮，制作完成后的叶片如图所示。图叶片图叶片轮连接叶片和直流减速电机的轴套采用厚的铝板线切割而成，用钻头在设计位置钻孔，将叶片插入后用螺栓固定，并套上橡胶管增加摩擦力，制作完成后的叶片轮如图所示。直流减速电机的输出轴呈扁平状，故将铝质轴套中心孔加工成对应的形状以保证直流减速电机与叶片轮的紧密连接，叶片轮的安装如图所示。图叶片轮安装图机身的结构和安装蛇形机器人的机身采用厚的铝板制作，强度足够且加工容易。结构见图，铝板机身及直流减速电机的安装如图所示。图铝板机身及直流减速电机安装舵机的选择与改装蛇形机器人关节设计采用舵机控制。从节约成本和综合性能的角度考虑，选择航模上使用的数码舵机，其各项技术指标基本满足要求，但这种舵机只有个动力输出轴，而机器人舵机需要两根轴才能固定，所以需要改装。改装后的舵机如图所示。图改装完成后的舵机关节处的装配舵机动力输出采用厚度铝片连接，舵机连接片结构如图所示。图舵机连接片结构图三自由度关节处的装配将舵机连接片安装到舵机动力输出轴上，并用螺栓通过连接片中间的轴承和固定孔将两个连接片固定在起。安装上复位弹簧，并调整松紧度，使蛇身在运动时能产生扭转，起到减震作用，同时让叶片轮能更好地接触地面，得到更好的运动效果。关节处的装配如图所示。第设置输入前进按键开关低长按，蛇形机器人前进，松开停止输入后退按键开关低长按，蛇形机器人后退，松开停止输入灯按键开关低长按，控制灯打开，松开熄灭由于使用了带转换的单片机，所以整个电路系统具有简洁灵活自由易于控制稳定性较好等优点，大大提高了智能化自动控制的程度，而且系统的性能也很好。由于单片机各个引脚都具有很多个功能，因此在程序设计中要特别注意它们的定义和对片内特殊功能寄存器的初始化设置，以便实现相应的功能。另外，从程序设计的角度来说，软件系统的可靠性高运行速度快，只要得到需要改变的参数便可以在同个子程序中实现速度的改变，充分体现了单片机的优势。无线遥控器无线数据收发模块选择无线数据发射与接收使用无线数据收发模块，芯片为。其电路如图所示。图无线数据收发模块电路图无线遥控器的制作根据设计电路图制作完成的遥控单片机系统实物如图所示，制作时充分考虑了体积问题，使其刚好能够装入游戏手柄拆去震动电机的位置。图遥控单片机系统实物无线数据发射模块安装在游戏手柄右侧拆去震动电