畢業(yè)設(shè)計(jì)-六足機(jī)器人的設(shè)計(jì)-wenkub
2022-12-14 19:24:26 本頁面
【正文】 圖 1— 10），其采用基于神經(jīng)振蕩子模型的 CPG 控制器和反射機(jī)制構(gòu)成的控制系統(tǒng)，其中 CPG 用于生成機(jī)體和四條腿的節(jié)律運(yùn)動(dòng)，而反射機(jī)制通過傳感器信號(hào)的反饋，來改變 CPG 的周期和相位輸出 ,Tekken 具有中等不規(guī)則表面的自適應(yīng)步行能力。 Boston Dynamics 公司的 Big Dog 四足機(jī)器人用于為軍隊(duì)運(yùn)輸裝備，其高 3 英尺，重 165 磅，可以以 英里的速度行進(jìn) ，其采用汽油動(dòng)力。 1983 年， Odetics 公司推出的六足機(jī)器人 Odex1，圖 1— 6 所示，把六條腿均勻分布在一個(gè)圓形框架上，可方便的實(shí)現(xiàn)全方位運(yùn)動(dòng)，而且能夠通過對(duì)形體的重構(gòu)改變機(jī)器人的形狀，是對(duì)傳統(tǒng)的長方形框架六足步行機(jī)的挑戰(zhàn)。其采用多種標(biāo)準(zhǔn)步態(tài)行走、轉(zhuǎn)彎、側(cè)移及跨越較小的障礙 物，計(jì)算機(jī)的任務(wù)為對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行計(jì)算以協(xié)調(diào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的 18 個(gè)六足行走運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 電機(jī)，從而保證機(jī)器人的質(zhì)心落在支撐多邊形內(nèi)；為更好的適應(yīng)地形 ， 在以后的發(fā)展中又為其增加了力傳感器和視覺傳感器。雖然整機(jī)操作比較費(fèi)力，但實(shí)現(xiàn)了步行及爬越障礙的功能，被視為是現(xiàn)代步行機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。 六足行走運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 步行機(jī) 器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的專門研究始于 60 年代末期。其采用機(jī)器人的行走控制基于兩個(gè)仿生控制元：中央模式生成元和基本運(yùn)動(dòng)的高級(jí)行為元。通過將仿昆蟲反射與步態(tài)控制器結(jié)合，它可以在復(fù)雜的路面上行走。Robot II（如圖 1– 2 右）是由 Case Western Reserve 大學(xué) ,機(jī)械及航天工程學(xué)院的仿生機(jī)器人 實(shí)驗(yàn)室研制。 Ariel（如圖 1– 2 左）由美國 isrobots 公司于 1995 年研制。它們在設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)模塊化子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個(gè)部分（如頭部、腿部和身體）被當(dāng)作獨(dú)立的模塊來處理。采用遞歸控制結(jié)構(gòu)，可以使 Genghis 在復(fù)雜路面上行走，包括橫越陡峭的地勢，爬過高大的障礙，避免掉下懸崖。 六足步行機(jī)器人 的發(fā)展現(xiàn)狀 早期的六足機(jī)器人： 隨著美國宇航總署對(duì)外太空探測計(jì)劃的不斷深入，迫切需要一種可以在未知復(fù)雜星球表面執(zhí)行勘探任務(wù)的機(jī)器人。在眾多步行機(jī)器人中，模仿昆蟲以及其他節(jié)肢動(dòng)物們 的肢體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制策略而創(chuàng)造出的六足機(jī)器人是極具代表性的一種。 關(guān)鍵詞：六足機(jī)器人，適應(yīng)能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 六足行走運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) II Abstract With the increasingly rapid step of human exploration of nature, the demand for robots with autonomous mobility under plex environment has been getting broader and deeper in more and more application areas. Theoretically, legged robot offers more superior performance of dealing with plicated terrain conditions than that provided by wheeled robot and therefore has been given great concern, however up to now, for the reason of absence of adaptive walk control algorithm, legged lootion means still could not be put into practice in many practical applications yet. While on the other hand, as the most successful moving creature on the earth, multilegged insect has facilely managed to surmount various plex natural landforms and even to walk upside down on smooth surfaces by right of its sophisticated limb structure and dexterous lootion control strategies. Accordingly, it contains great theoretical and practical significance for the research and application of legged mobile robotics to blend the behavioral research effort of multilegged insect into the mechanical design and control of walking robot and furthermore to develop hexapod biomimetic robots with more superexcellent mobility. Hexapod robots have strong abilities to adapt the terrain, and have redundancy in the legs, so they can go on carrying out jobs in the case of losing some legs. They are suit for tasks which have strict demands for independency and reliability such as spying in the wild, searching underwater and exploring the outer space. Key words: Hexapod robot, strong abilities， mechanical design 六足行走運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘要 Abstract 第一章 緒論 ????????????????????? 1 ?????????????????????? 1 ?????????????????????? 4 國外研究現(xiàn)狀 ?? ????????????????????????? 4 國 內(nèi) 研究現(xiàn)狀 ??????????????????????????? 7 的現(xiàn)階段的研究任 務(wù) ? ??????????????? ?? 8 第二章 六足機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu) ??????????????????????? 10 單連桿式 ??? ????????????????????????? 10 四連桿式（ 埃萬斯機(jī)構(gòu) ）?????????????????????? 11 縮放式 ??????? ?????????????????????? 11 關(guān)節(jié)式 ?????????? ??????????????? ???? 12 ????????????????????? 12 三角步態(tài) ? ??????????????????????????? 12 跟導(dǎo)步態(tài) ???????????????????????????? 13 交替步態(tài) ???? ???????????????????????? 13 ???? ????????????????????????? 13 ???????????????????????? 15 ??????? ???? ????????????????? 17 舵機(jī)概述 ?? ?????????????????????????? 17 舵機(jī)的選擇 ? ?? ???????????????????????? 17 ????????????????????????? 18 D－ H 坐標(biāo)系的建立 ???????????????????????? 18 六足行走運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) IV 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解 ??????????????????????????? 19 第三章 三維模 型的建立 ???????????????????? 21 Solidworks 軟件介紹 ???????????????
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