【正文】 本次機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是在王老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我們的自學(xué)能力，這是我們步入社會(huì)所必備的素質(zhì)。在本次機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練中鞏固學(xué)習(xí)了 機(jī)械原理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、 CAD 二維 制圖軟件 和 CATIA 三維軟件 ，也學(xué)會(huì)了怎樣從前人設(shè)計(jì)中取得經(jīng)驗(yàn)以及處理數(shù)據(jù)的能力。當(dāng)然了在腳的中間要挖了一塊來(lái)放傳感器，能更好的傳遞外界的壓力，反應(yīng)環(huán)境的特點(diǎn)。（當(dāng)然隨著 FPGA 成本高，模擬電路，實(shí)現(xiàn)電路復(fù)雜，不適合輸出）舵機(jī)的控制器常常都用單片機(jī)。左側(cè)電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)，使左側(cè)步行腿停止擺腿運(yùn)動(dòng)，而右側(cè)的電機(jī)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)右側(cè)步行腿擺動(dòng)，并以左側(cè)停止擺動(dòng)的步行腿為支點(diǎn)實(shí)現(xiàn)向左轉(zhuǎn)彎功能。 如圖 35所示 圖 35 步行腿側(cè)視圖 為了解決該問(wèn)題我們采用如圖 36 所示的方案，機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)前行時(shí)，必須得解決抬腿與擺腿兩個(gè)動(dòng)作因此我們采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其抬腿動(dòng)作，在小腿上面安裝一個(gè)舵機(jī)使其實(shí)現(xiàn)向前擺動(dòng)的。如圖所示π /2— 3π /2 的直線段為足著地時(shí)的軌跡，3π /2— 0— π /2為足跨步時(shí)的軌跡。 圖 31所示 為 實(shí)現(xiàn)步行基本動(dòng)作的契貝謝夫直線機(jī)構(gòu)，主動(dòng)桿 OB 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)桿端點(diǎn) D 端畫出包括一段直線的閉合軌跡。39。于是有 ： 0 1 2 2 3 2 30 3 2 3 2 2c o s ( ) c o s ( )s in ( ) s in ( )L l l lH l l? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?? （ 27） 其中 l l l3分別 基節(jié)、股節(jié)、脛節(jié)的的長(zhǎng)度， L0、 H0分別是初始姿態(tài)時(shí)機(jī)器人腿的伸展量和機(jī)體的重心高度。如圖所示規(guī)劃他在一個(gè)步態(tài)周期的步行。 圖 22 機(jī)器人的坐標(biāo)定義 六足仿生機(jī)器人腿機(jī)械圖如下圖所示： X軸投影定義的腿長(zhǎng)為 L，腿 的 高度為 H，大腿與小腿之間角度為 i? ，髖關(guān)節(jié)在 Z 軸旋轉(zhuǎn)角度為 i? ，髖關(guān)節(jié)在 Y軸旋轉(zhuǎn)角度為 i? 。 三角步態(tài)（也或者稱之為交替三角步態(tài)或者“ 3＋ 3”步態(tài)），這是運(yùn)動(dòng)是六條腿成為 兩組三角步態(tài)交替支撐前進(jìn)邁步，一般來(lái)說(shuō)像 (螞蟻，蟑螂）步行的時(shí)候都不是六條腿同時(shí) 直線前進(jìn)的，而是把兩邊分為兩組以三角形支架的形式交替前行的，身體一邊13 屆國(guó)際機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文） 9 的前后足和另一邊的中足組成一對(duì)三角架，穩(wěn)定身體的狀態(tài)，兩組腳在一邊抬起時(shí)，另一邊的三角腳架不動(dòng)，使身體的重量都集中在不動(dòng)的三角架上，當(dāng)前面的腿上的肌肉收縮時(shí)候，也就是舵機(jī)動(dòng)作，把腳部的力矩傳遞個(gè)機(jī)身，使機(jī)身的重心移動(dòng)，當(dāng)然了機(jī)身的重心的投影在三角架內(nèi)部。腿的運(yùn)動(dòng)周期相同，當(dāng)周期變換的時(shí)候，腿就不同運(yùn)動(dòng)。 本文 就這種步態(tài)方式進(jìn)行了 簡(jiǎn)單的討論，得出了三角步態(tài)是最適合步行機(jī)器人直線的行走。 作者：寧輕，夏麗萍，趙晨光，陳森，周義恒 論文題目：六足是機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 本設(shè)計(jì)主要通過(guò)分析 六足昆蟲 的步態(tài)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合高等代數(shù)、機(jī)械原理等相關(guān)知識(shí)以及利用互聯(lián)網(wǎng)資源對(duì)六足仿生機(jī)器人機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的分析與設(shè)計(jì) 。其中有代表性的研究為 1993 年 ,美國(guó)卡內(nèi)基 梅隆大學(xué)開發(fā)出有纜的八足步行機(jī)器人 DANTE，圖 1所示 ， 用于對(duì)南極的埃里伯斯火山進(jìn)行了考察，其結(jié)構(gòu)由 2 個(gè)獨(dú)立的框架構(gòu)成。 一直以來(lái)移動(dòng)型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式大體上包括，輪式、履帶式、足式等。 六足仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一系列離散的足印運(yùn)動(dòng)時(shí)只需要離散的點(diǎn)接觸地面對(duì)環(huán)境的破壞程度也較小可以在可能到達(dá)的地面上選擇最優(yōu)的支撐點(diǎn)對(duì)崎嶇地形的適應(yīng)性強(qiáng)。 在自然界和人類社會(huì)中存在一些人類無(wú)法到達(dá)的地方和可能危及人類生命的特殊場(chǎng)合。 這種行走方式使昆蟲可以隨時(shí)隨地停息下來(lái)，因?yàn)橹匦目偸锹湓谌侵Ъ苤畠?nèi)。轉(zhuǎn)節(jié)常與腿節(jié)緊密相連而不活動(dòng)。它使得傳統(tǒng)的生產(chǎn)發(fā)生變革，并對(duì)人類社會(huì)的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，它正在成為工廠，企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，乃至整個(gè)國(guó)家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和軍事較量的重要手段。1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 20212021 第 1 學(xué)期 題 目： 六足式機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 小組成員 ： 寧 輕 631326110302 夏麗萍 631326110305 周義恒 631326110301 趙晨光 631326110117 陳 森 631326110304 班 級(jí)： 國(guó)機(jī)械一班 指導(dǎo)教師： 王正倫 成 績(jī)： 日期： 2021 年 12 月 作者：寧輕，夏麗萍，趙晨光，陳森，周義恒 論文題目：六足是機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 目 錄 摘 要 .........................................................................................................................................4 第一章 緒 論 .......................................................................................................................1 . 六足仿生機(jī)器人的概念： ......................................................................................1 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................3 ............................................................................3 .................................................................................................3 .................................................................................................4 .....................................................................................................5 ....................................................................................................................5 ....................................................................................................5 .........................................................................................5 計(jì)算方法 .........................................................................6 .........................................................................................................6 第二章 六足仿生機(jī)器人的步態(tài)規(guī)劃 .................................................................................7 步態(tài)分類 .....................................................................................................................7 三角步態(tài) .........................................................................................................7 跟導(dǎo)步態(tài) ..........................................................................................................7 交替步態(tài) ..........................................................................................................7 步態(tài)規(guī)劃概述 .............................................................................................................8