基于六自由度雙足機器人機械設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 20:45 本頁面
【文章內容簡介】 6所示。串聯(lián)整流二極管主控芯片PwmMG996 舵機7806 穩(wěn)壓芯片圖36 機器人控制原理圖，雙足機器人的核心部件，型號MG996，尺寸：40mm20mm圖37 舵機 舵架，用于固定舵機。如圖38圖38 舵架舵架尺寸由舵機尺寸決定（尺寸見附錄）。關鍵配合孔位置要求精度較高。因為舵機的結構不同，所以開孔位置要保證與舵機旋轉軸同軸。見圖39圖39 舵架 舵盤與舵軸，用于連接舵機與鋁合金支架的部件。如圖310 圖310 舵盤因為舵機左右結構不同，所以在配合舵機的另一端采用舵軸（尺寸見附錄）。如圖311圖311 舵軸，用于機器人的腿部主體支撐關節(jié)，起著連接舵機與舵機、舵機與小腿的重要作用。如圖312（尺寸見附錄）圖312 小U形架，用于機器人的腿部主體支撐關節(jié)，起著連接舵機與舵機、舵機與腰部的重要作用。如圖313（尺寸見附錄）圖313 大U形架 腳底板，底部機器人腳板，中空設計便于在行走時提供足夠的摩擦力，如圖314(尺寸見附錄)圖314 腳底板 頭頂蓋，主要用于連接腿部、放置單片機及固定腰部舵機。如圖315(尺寸見附錄)圖315 頭頂蓋 零件三位模型組合設計說明 舵機舵軸裝配圖。如圖示316 所示圖316 舵架 舵軸配合圖。舵軸做成T形狀是為了配合舵機與舵架，其中舵軸端面厚度取4mm，配合舵機舵架如圖317 圖317 舵機 舵架 舵軸裝配圖 舵架開孔位置決定舵軸能否與舵機旋轉軸同軸心，舵機旋轉軸位置與舵架尺寸如圖31319示圖318旋轉軸位置 圖319 舵軸安放位置 U形架與舵機的裝配。U形架寬52mm，為了在裝配時不至于變形所以舵軸長度不得超過16mm。如圖320所示圖320 舵機與U形架裝配圖。經查閱及實驗得出舵機實際扭矩達不到理論的13kg/cm，以及電源不可能持續(xù)供給標準的6v電壓，所以取保守的7kg/cm。一條腿上兩個舵機重約120g，加上U形架總重不會超過200g。根據(jù)杠桿原理得出腿長不要超過7000/200=35cm。腿越長重心越難把握，出于美觀考慮腿長取20cm。如圖321 圖321 整體配合 腳底板與舵架裝配。機器人在行走時傾身靠腳踝舵機的旋轉，而連接腳踝與小腿的U形架經實驗得出高度不得低于40mm。如圖322。 圖322 舵架與腳底板裝配 U形架裝配。腿長取20cm，腳底板到膝高度為55mm，除去兩個舵架高度27mm。那么大U形高度不要高于65mm。如圖323所示圖323 腿部 三維模型裝配說明 首先組裝舵架與腳底板。為了便于行走腳底板要盡量保持平整，所以我們采用AB膠來粘合。如圖324圖324 腳底板與舵架 接著安裝舵軸，如圖 325. 圖325 舵軸安裝 舵機的安裝。如圖326圖326 舵機安裝 小U形安裝。如圖327 圖327小U形安裝 小腿整體配合。如圖328圖328 小腿 大腿安裝。依據(jù)328安裝舵機舵軸，接下來安裝大腿部位。如圖329圖329 大腿 頂部舵架安裝。安裝完329，接下來就得安裝頂部舵機。如圖330圖330 頂部舵架 機器人整體裝配。將330模型與329整體配合就得到了機器人的整體裝配圖，如圖331圖331 雙足機器人模型 第4章 步態(tài)動作規(guī)劃引言 步態(tài)規(guī)劃是雙足步行機器人研究中的一項重要工作，步態(tài)規(guī)劃的好壞將直接影響到機器人行走過程中的穩(wěn)定性、所需驅動力矩的大小以及姿態(tài)的美觀性等多個方面，同時它也直接影響到控制方法及其實現(xiàn)的難易程度。 步態(tài)規(guī)劃的概念 雙足步行機器人的步態(tài)規(guī)劃，是指機器人行走過程中其各組成部分運動軌跡的規(guī)劃，比如說，腳掌何時離開地面、擺動中整個腳掌在空中的軌跡、何時落地等。步態(tài)規(guī)劃要解決的問題主要是保證機器人的穩(wěn)定性。 步態(tài)規(guī)劃的方法現(xiàn)在使用的步態(tài)規(guī)劃方法主要有如下幾種：基于實驗的規(guī)劃方法這種規(guī)劃方法基于力學的相似原理，基本過程如下：讓人模仿機器人行走(如果機器人有幾個自由度，那么人在模仿行走的時候也盡量只動相應的關節(jié))，同時對此人的行走過程進行正面和側面的錄像，然后對這些錄像進行分析，得到此人在步行過程各個主要關節(jié)的角度變化，然后根據(jù)力學相似原理把這些角度相似地推廣到機器人的關節(jié)變化上。
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