【正文】 另一組要迅速的處于懸空相，這兩者之間是交替互換的，前足固定產(chǎn)生摩擦力帶動重心移動，后足有轉變方向的作用，他們是交替支撐身體的，所以總的來說三角步態(tài)還是相當穩(wěn)定的步態(tài)，相比較其他的方式有很大的優(yōu)越點，下面用圖來簡單表示下： 仿生六組機器人六條腿都在地面上也就是處于支撐相，看到機器人的重心在 C1的地方， B組的支撐機身重量， A 腿擺動。 選擇前兩足的坐標是跟導步態(tài)的重點，當 前足和中足的坐標決定了一對中足和一對后足的下一步的坐標點，這種方式控制簡單，而且還有很好的穩(wěn)定性，當然了一切的前提是在不平面的地面上行走時，我們平時在平面上運動的概率相對來說還是比他要大得多。 Boston Dynamics 公司的 Big Dog 四足機器人用于為軍隊運輸裝備，其高 3英尺，重 165 磅，可以以 英里的速度行進，其采用汽油動力。輪式和履帶式機器人的則是一條條連續(xù)的轍跡。 大家最為 熟 悉的要算螳螂了，我們?？煽吹襟胍粚︺Q子般的前足高舉在胸前， 后面四條足支撐地面行走。仿生式六足機器人，顧名思義，六足機器人在我們理想架構中，我們借鑒了自然界。 關鍵詞 ： 六足機器人， 步態(tài)規(guī)劃 ， 機構設計 ，契貝謝夫四桿機構 1 第一章 緒 論 . 六足仿生機器人的概念： 機器人技術是在新技術革命中迅速發(fā)展起來的一門新興學科，它在眾多領域與生產(chǎn)部門得到了廣泛的應用，并顯示出強大的生命力。 前足用爪固定物體后拉動蟲體向前，中足用來支持并舉起所屬一側的身體，后足則推動蟲體前進，同時使蟲體轉向。而仿生步行機器人的出現(xiàn)更加顯示出步行機器人的優(yōu)勢。 作者：寧輕，夏麗萍，趙晨光，陳森，周義恒 論文題目：六足是機器人的行走機構設計 4 圖 2 隨著電子技術發(fā)展，計算機性能的提高，使多足步行機器人技術進入了基于計算機控制的發(fā)展階段。 三角步態(tài) 交替三角步態(tài)也被稱為三角步態(tài)，六足綱是很多人熟知的一種步態(tài)，三角步態(tài)也可以稱之為最為快速最為有效的一種靜態(tài)穩(wěn)定步態(tài)結構，這種步態(tài)非常的方便和快捷，能最簡單化的模擬出昆蟲的移動方式和方法，而且速度迅速快捷。 （ 3）當 ?? 時；機身運動相對很快時候，六條腿同時在飛躍在空中時，各個腳都是處于懸空相時候，在這種結構中，機器人騰空這要求機器人的機械結構有很好的彈性和吸振性。 三角步態(tài)行走步態(tài)設計 直線行走步態(tài)規(guī)劃 三角步態(tài)直線行走步態(tài)就是兩組腿之間交替的互換前進。 易求得直線 BA??的表達式： 39。 圖 33改進 的 四桿機構 圖 33 為改進的契貝謝夫直線四桿機構，該步行機構用于六足機器人中，每三個足一組，著地時間為 1/2 個周期。 作者：寧輕，夏麗萍，趙晨光，陳森，周義恒 論文題目：六足是機器人的行走機構設計 22 圖 38 步行腿行走原理圖 六足機器人在直線行走過程中需要左拐時，關閉機體左側電機電源 開關 ，接通右側電機 。 足 機器人的足部要安裝壓力傳感器，所以腳步結構需要突起的一部分， 因為中間需要放置傳感器所以需要突起一部分來使得壓力傳感器能更好的傳遞壓力信息，具體的零件尺寸看其 cad 圖紙。再設計過程中我們不斷領悟機械學科及行業(yè)精髓，對所學專業(yè)有了濃厚的興趣， 激發(fā)了我們的學習熱情當然讓我們對將來的職業(yè)也充滿了希望。我們從里王老師這里學到了很多，學到了對待問題應保持的態(tài)度，思考問題要全面，思路要開闊不能拘泥于陳舊的知識，要實時更新我們的知識認知，保持一顆火熱求知的心，這些都是我們將來會受益終生的。 設計感受 在機械原理課程設計過程中，我們通過對已有文獻的查閱結合我們自己所學的專業(yè)知識。這里主要對機構進行設計，單片機電子部分就暫不過多研究了 。該機構不僅解決機構空間布置的難題而且還是機器人的轉向更加靈敏 。這并不是一種實際可行的步行機構， 并不能實現(xiàn)需要的運動，只是表明了一組軌跡，它能夠?qū)崿F(xiàn)腿的抬起、落下及一段直線運動。 機器人最大伸展量如圖 34 中的虛線所示，可有： 22m a x 2 3 0 1()L l l H l? ? ? ? （ 28） 圖 210(b)是機器人某只腿在向前邁進時在水平面的投影，由圖可以求得機器人的作者：寧輕，夏麗萍，趙晨光，陳森，周義恒 論文題目：六足是機器人的行走機構設計 16 允許的最大步長 maxS 的大小。 圖 23 腿變化示意圖 圖 24 髖關節(jié)在 XOY 平面旋轉示意圖 由上面的兩幅圖可以看出，六足仿生機器人髖關節(jié)的電機向上旋轉了 i? 角度的時候，13 屆國際機械設計制造及其自動化專業(yè)課程設計（論文） 11 其中一條腿在 Z 軸方向提升高度 h ，六足步行機器人腿部 Z 方向提升高度可以通過圖計算如圖 : 根據(jù)圖中所示， 得到 h 計算的表達式子： 22 ii= 2 si n si n a r c ta n2 2 2HLh H L? ? ?? （ + ） （ 22） 222 s in c o s ( a r c ta n )22i H ih L H L??? ? ? （ 23） 所以可以確定的是髖關節(jié)電機旋轉 i? 角度時候與立足的位置點 Ai在 Z軸的方向上提升高度 h 的函數(shù)關系。有荷因素的定義為整個循環(huán)的運動周期中腿在地面的時間比例： Ti pit?? 腿的周期腿的支撐相的時間? (21) 如果 i為 ， 2k（ 2k 為總的足數(shù)）也就是為偶數(shù)的時候，這種步態(tài)就稱之為規(guī)則步態(tài)。 集國內(nèi)外六足機器人的相關資 料，分析并消化，總結出我們自己的方法； ，選擇合適的步態(tài)，并穩(wěn)定性分析，行走步態(tài)設計； 設計和 運動學分析 ，繪制六足機器人的機構原理圖； 針對運動特征設計相應機構 ， 改善運動機構完成設計 。六足仿生機器人類似昆蟲原理較為簡單，技術 也比較成熟，而且傳動效率比較高，行走重心波動很小，運動平穩(wěn)，這類裝置重量小，運動靈活，采用步態(tài)仿生簡便直接。如行星表面、災難發(fā)生礦井、防災救援和反恐斗爭 等，對這些危險環(huán)境進行不斷地探索和研究，尋求一條解決問題的可行途徑成為科學技術發(fā)展和人類社會進步的需要。腿節(jié)是最長最粗的一節(jié)。1 機械創(chuàng)新設計課程設計 20212021 第 1 學期 題 目： 六足式機器人的行走機構設計 小組成員 ： 寧 輕 631326110302 夏麗萍 631326110305 周義恒 631326110301 趙晨光 631326110117 陳 森 631326110304 班 級： 國機械一班 指導教師： 王正倫 成 績： 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：六足是機器人的行走機構設計 2 目 錄 摘 要 .........................................................................................................................................4 第一章 緒 論 .......................................................................................................................1 . 六足仿生機器人的概念： ......................................................................................1 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................2 ....................................................................................................................3 ............................................................................3 .................................................................................................3 .................................................................................................4 .....................................................................................................5 ................................................................