浙江大学“国家大学生创新创业训练计划”项目中期检查表项目名称基于单腿机器人技术的智能平衡拐杖研制项目负责人张璐院系、年级、专业控制科学与工程学系2009级自动化专业联系电话15068154668/513170电子邮件zhanglu0963@zju.edu.cn填表日期2012/5/1浙江大学本科生院制表填表说明一、本表由项目负责人根据项目实施情况实事求是填写，并用A4纸打印，于左侧装订成册。二、项目负责人填写完本表后，请指导教师审核，并填写意见并签名。三、本表一式两份，由项目负责人上交所在院（系）本科教学管理科，签署意见后，项目负责人所在院（系）本科教学管理科存档。四、项目负责人填写本表后，及时上传到《浙江大学本科生创新网》。五、本表将作为项目结题和评优的主要材料之一。项目名称基于单腿机器人技术的智能平衡拐杖研制立项经费1.2万起止时间2011年10月至2013年4月负责人学号姓名年级所在院系专业联系电话E-mail3090100820张璐2009级控制自动化15068154668zhanglu0963@zju.edu.cn参加成员3090103607杨祎2009级控制自动化138057356793090103607@zju.edu.cn3090101765陈松涛2009级光电15068168726songtaochen1991@gmail.com导师姓名潘树文院系控制自动化职称讲师E-mailswpan@iipc.zju.edu.cn联系电话13575779950是否组织开题报告是一、项目研究进展情况（含项目研究已取得阶段性成果和收获）（1）阅读文献和参考资料在确定好我们的总体设计方案的同时，我们阅读了大量的文献资料，并学习了一些软件的使用方法。我们学习的书目以及主要内容如下：1.《LeggedRobotsThatBalance》作者：MarcH.Raibert本书主要介绍了腿式机器人的结构和基本的分析、控制的方法，我们在学习了单腿机器人在一个平面上的跳跃的情况后，又学习了机器人在三个维度上跳跃的情况。其涉及到的控制方法简单有效，是PID控制算法，我们的智能拐杖也是基于PID控制算法设计的。2.《FeedbackControlofDynamicBipedalRobotLocomotion》作者：EricR.Westervelt这本书在《LeggedRobotThatBalance》的基础上较为详细的介绍了两足机器人轨迹的负反馈的控制方法，该书中用到的控制算法较为复杂。其对我们的借鉴作用主要是一个Three-LinkWalker的SimMechanics的仿真程序。3.《机器人学导论》作者：JohnJ.Craig这本书相对前两本来说是对机器人动力学、运动学方面更为基本的讲解。书中根据机器人学的特点，将理论和实际应用密切结合，按照刚体力学、分析力学、机构学和控制理论中的原理和定义对机器人运动学、动力学和控制中的原理进行了严谨的阐述。这本书为我们提供了研究机器人的基本的分析方法。4.《LabVIEW宝典》作者：陈树学、刘萱这本书讲解了LabVIEW的基本知识，是学习LabVIEW软件的非常好的工具书。我们在完成软件的仿真和机械腿的设计之后就要完成硬件的调试工作了，LabVIEW是帮助我们进行硬件调试的工具，可以实现数据采集、而在真正拐杖实体实现的时候，我们可以采用CompactReal或者SingleBoard来代替Labview的工作。我们学习的软件主要有SimMechanics和LabVIEW，前者用于建立拐杖的仿真模型，并且调整各个参数，为电机选型做准备，后者是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室，是一个标准的数据采集和仪器控制软件。我们在硬件的调试阶段需要用到Labview软件。（2）完成设计方案的改进在阅读文献和学习各种软件的使用方法的同时，我们也进行了市场调研和相关产品的学习。在原有的设计模型的基础上根据市场调查结果和相关产品咨询，得到了新的产品设计图。左图是我们原有的设计方案图，我们希望在肩部采用微型陀螺仪、加速度计、足底力传感器完成人体和拐杖杖体信号的采集，信号通过负责信息处理与控制的嵌入式计算机得到控制信号，控制信号去控制微型气泵、微型电机、万向轴和伸缩关节的运动，进而维持身体的平衡。其中两节杖体之的相对运动我们本想采用微型气泵实现。原有的机构设计图其中最关键的一个部位就是微型气泵、伸缩关节与气室的设置，我们打电话咨询了很多厂家关于微型气泵的信息，其大多都有如下的缺陷：1.获得我们需要尺寸的微型气泵需要单独定制，价格比较昂贵。2.如果要使用微型气泵，其