安徽省池州市石台县市委党校 汪涛 245100
摘要:随着科学技术的进步，机器人的研发也取得了很大的成果。机器人在生活的各个方面为人类服务，甚至可以代替人类工作。近年来，仿人机器人的研究越来越受到关注。机器人跳舞有助于研发仿人机器人，所以可以通过机器人舞蹈，进一步研究仿人机器人。
本文舞蹈机器人的设计主要是是通过对舞蹈动作的编制，通过调整机器人舵机设计动作。课题采用robot basic编程语言实现，并通过数据线将编写的代码导入到机器人中，最后通过调整细节动作完成了机器人的整个舞蹈的设计。测试表明，机器人能适应所写的代码，稳定性能很好。
关键词：舵机；机器人； robot basic
1.前言
1.项目研究背景
在21世纪，随着科学技术的迅速发展，相应的人类在技术上也取得了较大的进步。科学技术除了在国家的层面上发挥作用以外，也在逐步走进千家万户。最突出的是在人工智能方面，人类的研究成果已经得到了应用和推广。并且，工业机器人的研究也取得了不小的进步，越来越多的领域都有其身影，尤其是在亚洲，有很多工作可以用工业机器人代替人类。像一些环境比较恶劣的工作，或者是有危险性的工作都可以让机器人来代替。所以，有科学家预言，亚洲将成为工业机器人行业发展最快的地区。[1]而舞蹈机器人能较好的体现出机器人模仿人类的能力，有助于对机器人的研究。所以，舞蹈机器人的研究越来越受人们的重视。
2.相关技术介绍
2.1舵机控制原理
调制芯片的控制信号，是从专门的接收通道进入的，在次获得直流的偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，最后得到的直流偏置电压与电位器本来的电压进行比较，我们就可以得到一个电压差的输出。店机的正转还是反转由电压差的正负值输入到电机驱动芯片来决定当。电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。[4]
2.2开发技术
2.2.1robotbasic模拟器
对于初学者它像basic语言一样简单，易学;对于高级爱好者和有经验的编程人员它的功能依然足够强大;它拥有所有标准流动控制结构及对变量和矩阵真正无限的空间，能快速迅速的模拟多种类型的环境和状况，对算法进行检查;通过模拟，可确定需要什么类型的硬件进行选择。[5]
2.2.2上位机
由于单片机功能的限制，复杂的动作编制，舞蹈的设计不可能在单片机上进行。所以必须要有上位机的协助，通过上位机，实现舞蹈动作的编写以及调试。如基本的前进，后退，转身，弯腰，摇头等。
2.2.3 下位机编程
简单的说，下位机程序就是直接和硬件进行交互的程序。简单的说，下位机程序就是直接和硬件进行交互的程序。
下位机程序的安装：
1.首先要安装roboBASIC?MF。2.打开roboBASIC?MF。 3.通过RS232将下位机程序下载到机器人核心板MR-C3024FX中，设置Metal?Fighter的零点，使能正常工作。
3.动作的设定和实现
3.单个动作的设定
舞蹈机器人动作设计和实现的方法一般是借鉴机械臂轨迹的控制方式，在不同的平台和技术水平基础上采用相应的方法。[9]舞蹈机器人的动作，主要是通过各个关节的精确运动来实现[10]。
3.1金鸡独立
第一个做的动作是金鸡独立。所谓机器人的金鸡独立，就是把机器人的一只脚抬起来，整个机器人的上身向前伸，抬起来的脚向后伸出去，在此同时机器人的双手张开，两个前手臂同时有规律的上下摆动。
速度设定代码
金鸡独立的代码：先调节机器人脚部舵机使得机器人重心偏移
SPEED 2 MOVE G6A,100, 76, 145, 93, 100, 100、MOVE G6B,100, 30, 80, 100, 100, 100、MOVE G6C,100, 30, 80, 100, 100, 100、MOVE G6D,104, 76, 145, 93, 116, 100 、WAIT、MOVE G6A,100, 76, 145, 93, 100, 100、MOVE G6B,100, 107, 105, 100, 100, 100、MOVE G6C,100, 105, 107, 100, 100, 100、MOVE G6D,104, 76, 145, 93, 116, 100、WAIT SPEED 5、MOVE G6A,112,76,145,93,100,100 MOVE G6B,100,107,105,100,100,100 、MOVE G6C,100,105,107,100,100,100 MOVE G6D,104,76,145,93,116,100、WAIT
3.2 侧翻
SPEED 15 GOSUB standard_pose SPEED 15 MOVE G6D,100,125,62,132,100,100 MOVE G6A,100,125,62,132,100,100 MOVEG6B,105,150,140 MOVE G6C,105,150,140 WAIT SPEED 7 MOVE G6D,83,108,85,125,105,100 MOVE G6A,108,125,62,132,110,100 MOVE G6B,105,155,145MOVE G6C,105,155,145 WAIT
3.3俯卧撑
SPEED 12 MOVE G6A,90,130,120,80,110,100 MOVE G6D,90,130,120,80,110,100
MOVE G6B,166,26,83,100,100,100 MOVE G6C,159,26,83,100,100,100 WAIT
MOVE G6B,170,140,10,100,100,100 MOVE G6C,170,140,10,100100,100 WAIT
MOVE G6B,185,20,70,100,100,100 MOVE G6C,185,20,70,100,100,100 WAIT
3.5 调整工作
在做完这些比较难的动作之后，整首音乐主要的部分就差不多完成了，接下来就是把这些动作链接到一起。为了让这几个动作连接的比较自然，我在各个动作之间又添加了一些动作，比如摆手，扩张手臂这种比较简单的小动作。由于机器人要跟的上音乐的节奏，所以要通过代码delay来控制动作与动作之间的停顿时间，方便机器人跟上歌曲的节奏。
参考文献
[1]http://www.cir.cn/R_JiXieDianZi/66/GongYeJiQiRenShiChangXianZhuangYuQianJing.html.
[2]仿人机器人的研究与发展.2003-6-17
[3]百度https://wenku.baidu.com/view/48a79d592e3f5727a5e962a2.html.
[4]丹尼斯.克拉克,迈克尔.欧文斯．机器人设计与控制［M］．科学出版社,2004
[5]朱映辉，机器人编程与设计 ［M］． 2013-12-10
[6]徐谋锋黄雪梅,舞蹈机器人动作研究[J].2005-79-81