收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理(二)
机器人机身跟行走机构资料
升降运动：
活塞1下腔进油→活塞推动机身沿花键轴上升 活塞1上腔进油→活塞推动机身沿花键轴下降
直线运动液压缸—摆动液压缸机构图例：
油口
油口
问题：
1、摆动液压缸的动片与缸的 什么部件相连？机械臂将与摆 动液压缸的什么部件相连？
2、为什么采用长度较短的花 键套导向？
机身往往具有升降、回转及俯仰三个 自由度。
2．机身的运动：
由上面三个自由度可以组合成机身 五种运动形式。分别是：
回转运动； 升降运动；
回转—升降运动； 回转—俯仰运动； 回转—升降运动—俯仰运动。
3．各种坐标类型机身运动方案设计（1）：
圆柱坐标式机器人：
这种类型的机器人 主体结构通常具有 三个自由度：一个 回转运动（腰转） 及两个直线移动 （升降运动及手臂 伸缩运动）。腰转 运动及升降运动通 常由机身来实现。
三、机器人行走机构
1．行走机构的构成：
机器人行走机构通常由驱动装置、传 动装置、位置检测装置、传感器、电 缆和管路等构成。
2．行走机构的分类：
按运行轨迹分：
分为固定轨迹式和无固定轨迹式两种。固 定轨迹式主要用于工业机器人
按行走机构的特点分：
对于无固定轨迹机器人，可分为轮式、履 带式和步行式等。前两者与地面连续接触， 后者与地面为间断接触。
链轮—液压缸机构图例： 每个液压缸
只有一个油 口。
问题： 要使立柱作大于360°的旋转，对活塞 的行程有什么要求？
1．回转与升降机身(2)：
直线运动液压缸—摆动液压缸机构：
构成：
主要由直线运动液压缸、摆动液压缸、花键导向轴、机身 本体等部分构成。
工业机器人机构及其机械原理
工业机器人机构及其机械原理一、工业机器人机构1.旋转关节：旋转关节允许连接的两个部件相对旋转。
其常见的工作方式有单自由度（DOF）和多DOF。
单DOF的旋转关节只能以一个轴向进行旋转；而多DOF旋转关节则可以在一个平面内进行多向旋转。
2.滑动关节：滑动关节允许两个部件在平行轴线上相对滑动。
与旋转关节不同，滑动关节是沿着直线路径进行移动的关节。
3.旋转-滑动关节：旋转-滑动关节结合了旋转关节和滑动关节的特点，可以实现旋转和滑动两种运动方式。
这种关节结构适用于需要在旋转和滑动两个方向上进行运动的任务。
除了关节，机器人的机构还包括其他附属装置，如力传感器、末端执行器等。
二、工业机器人机械原理1.驱动系统：驱动系统负责提供机器人关节运动所需的动力。
常见的驱动系统包括电动机和气动/液压驱动。
电动驱动广泛应用于工业机器人中，可以通过电能转换为机械能，驱动机器人的关节进行运动。
气动和液压驱动则适用于一些需要较大力矩和力量的机器人任务。
2.传动系统：传动系统负责传递动力和控制关节的运动。
常见的传动方式有齿轮传动、皮带传动、链传动等。
齿轮传动一般用于需要高精度的机器人任务，具有传动效率高、精度高等优点；皮带传动则适用于速度较高的机器人任务，具有运动平稳、噪声小等特点；链传动适用于承受大力矩的机器人任务。
3.执行系统：执行系统是机器人执行任务的最终部分，决定了机器人的实际功能。
执行系统包括末端执行器、夹持工具等。
末端执行器是机器人与工件进行接触的部分，可以根据不同的任务进行定制，如机器人手爪、机器人刷子等。
夹持工具是机器人用于抓取和固定工件的工具，可以根据工件的形状和尺寸进行设计。
机械原理第二章连杆机构(杨家军版)
3、平面连杆机构的应用
机械手
汽车中那些部位用到连杆机构
起重装置
§3-2 平面四杆机构的基本类型及应用
一、平面四杆机构的基本形式 1. 构件及运动副名称 构件名称：
连架杆——与机架连接的构件 曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——作来回摆动的连架杆 连杆——未与机架连接的构件 机架——固定不动的构件
α1 180° +θ t1 V2 ω = α = = = 180° -θ V1 2 t2 ω
连杆机构输出件具有急回特性的条件： 1）原动件等角速整周转动； 2）输出件具有正、反行程的往复运动； 3）极位夹角θ >0。
分析： 180° +θ K= 180° -θ
K≥1,K=1时无急回特性
设计具有急回特性的机构时，一般先根据使用要求给 定K值，则有 (K-1) θ=180° (K+1) θ＝ 0 θ≠0 θ↑,K↑,急回运动越明显，一般取K＜2
●导杆机构（曲柄为主动件） ●导杆机构（摇杆为主动件）
α B2 ≡0°
3 2 1 3 A B VB2 D 4 FB2 1 2 FB3 B D VB2 FB2 FB1
机构压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下， 机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受 力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构压力角， 通常用α 表示。P50
传动角：压力角的余角。 通常用γ 表示.
F2 C
B
A
δ
D
γ F α
F1
vc
机构的传动角和压力角作出如下规定： γ min≥[γ ]；[γ ]= 3060°； α max≤[α ]。 [γ ]、[α ]分别为许用传动角和许用压力角。
C
(2) 推广到导杆机构 结论：有急回特性，且极位夹角等于摆杆摆角，即
机器人行走机构分类
机器人行走机构分类一、简介机器人行走机构是指用于实现机器人行走功能的机械结构。
机器人的行走机构种类繁多，根据不同的应用需求和环境条件，可以选择合适的行走机构来满足机器人的运动要求。
本文将对常见的机器人行走机构进行分类介绍。
二、轮式行走机构轮式行走机构是最常见的机器人行走机构之一，其特点是结构简单、易于控制和稳定性较高。
轮式行走机构通常由两个或多个轮子组成，通过电机驱动轮子旋转，从而实现机器人的行走。
轮式行走机构适用于平坦的地面，并且能够快速移动。
三、履带式行走机构履带式行走机构采用履带来实现机器人的行走，其特点是具有较好的通过性和抓地力。
履带式行走机构通常由一条或多条履带组成，通过电机驱动履带的运动，从而实现机器人的行走。
履带式行走机构适用于复杂的地形和恶劣的环境条件，能够克服一些障碍物。
四、足式行走机构足式行走机构模仿了生物的步态，通过仿生设计实现机器人的行走。
足式行走机构通常由多个关节和连接件组成，通过电机驱动关节的运动，从而实现机器人的行走。
足式行走机构具有较好的灵活性和适应性，能够适应不同的地形和环境条件。
五、腿式行走机构腿式行走机构是一种特殊的行走机构，其特点是具有较好的稳定性和适应性。
腿式行走机构通常由多个腿部组成，通过电机驱动腿部的运动，从而实现机器人的行走。
腿式行走机构适用于复杂的地形和狭窄的空间，能够克服一些障碍物。
六、轮腿混合式行走机构轮腿混合式行走机构是将轮式行走机构和腿式行走机构结合起来的一种行走机构。
轮腿混合式行走机构通常由轮子和腿部组成，通过电机驱动轮子和腿部的运动，从而实现机器人的行走。
轮腿混合式行走机构综合了轮式行走机构和腿式行走机构的优点，能够在不同的地形和环境条件下灵活行走。
七、其他行走机构除了上述介绍的常见行走机构外，还有一些其他特殊的行走机构，如链式行走机构、球形行走机构等。
这些行走机构通常被应用于特定的领域和特殊的环境条件，具有一些特殊的优势。
八、总结机器人行走机构是机器人的重要组成部分，不同的行走机构适用于不同的应用场景。
机器人行走的机械原理
机器人行走的机械原理
机器人行走的机械原理可以通过以下几个方面来解释：
1. 步进电机原理：机器人的腿部通常由多个步进电机驱动，步进电机可以通过电脉冲的控制来精确地控制腿部的运动。
每个步进电机可以按照预设的步距和步频移动，从而实现机器人的行走。
2. 杠杆原理：机器人的身体通常由多个杠杆连接而成，杠杆的长度和位置可以决定机器人行走的稳定性和速度。
通过调整杠杆的长度和角度，可以改变机器人行走的步幅和步频。
3. 传动装置原理：机器人的步行通常需要使用传动装置来将电机的旋转转化为腿部的运动。
常见的传动装置包括齿轮传动、链条传动和皮带传动等。
这些传动装置可以将电机的高速旋转转换为腿部的低速高扭矩运动，从而保证机器人能够行走。
4. 重心控制原理：机器人行走时需要保持稳定的重心。
通过调整机器人身体的重心位置，可以控制机器人的姿态和行走的稳定性。
一些机器人还配备了陀螺仪和加速度计等传感器，通过实时监测机器人的倾斜状态来进行重心控制。
5. 控制系统原理：机器人的行走通常由一个控制系统来控制。
控制系统根据传感器的反馈信息，通过算法对电机进行控制，从而实现机器人的行走。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
不同的控制算法可以根据实际需求来选择，以实现机器人行走的稳定性和灵活性。
走路的机器人运动机沟原理
走路的机器人运动机沟原理
走路的机器人可以通过两种运动机构实现步态运动：摆动-支撑式和滚动-支撑式。
1. 摆动-支撑式：又称为倒立摆，机器人的重心在步行时做周期性的前后摆动。
当机器人一条腿离开地面时进入摆动状态，另一条腿则成为支撑足支撑机器人重量。
在摆动状态下，机器人通过控制摆臂的摆幅和频率来调整重心位置。
当摆臂摆到最高点时，机器人重心在最高点，因此必须使支撑足继续支撑机器人体重，并向前移动。
当摆臂摆回最低点时，支撑足再次成为支撑脚，机器人整个身体开始向前仰起并随后向下落，进入下一步的支撑状态。
2. 滚动-支撑式：这是一种更为常见的运动机构。
当一个脚掌与地面接触时，它不仅仅支撑机器人的重量，同时也需要使机器人整个身体向前滚动一个步伐的距离。
当这个脚踝到达支撑点时，它将支撑足作为支撑脚抬起并摆到一个新的支撑位置。
因此，机器人的前腿在支撑时向前推动机器人。
同时，后腿的脚掌离开地面并进入摆动状态，开始准备下一步的支撑动作。
总之，走路机器人的运动机构通过连续的支撑和摆动状态实现步行。
为了保持平衡，机器人需要具备高度的反应速度和控制技能，同时依赖于多种传感器来感知周围环境。
收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理(一)
收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理（一）机器人概念已经红红火火好多年了，目前确实有不少公司已经研制出了性能非常优越的机器人产品，我们比较熟悉的可能就是之前波士顿动力的“大狗”和会空翻的机器人了，还有国产宇树科技的机器狗等，这些机器人动作那么敏捷，背后到底隐藏了什么高科技呢，控制技术太过复杂，一般不太容易了解，不过其中的机械原理倒是相对比较简单，大部分都是一些连杆机构。
连杆机构（Linkage Mechanism）又称低副机构，是机械的组成部分中的一类，指由若干（两个以上）有确定相对运动的构件用低副（转动副或移动副）联接组成的机构。
低副是面接触，耐磨损；加上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。
由若干刚性构件用低副联接而成的机构称为连杆机构，其特征是有一作平面运动的构件，称为连杆，连杆机构又称为低副机构。
其广泛应用于内燃机、搅拌机、输送机、椭圆仪、机械手爪、牛头刨床、开窗、车门、机器人、折叠伞等。
主要特征连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。
优点：（1）采用低副：面接触、承载大、便于润滑、不易磨损，形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。
（2）改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。
（3）两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不像凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。
（4）连杆曲线丰富，可满足不同要求。
缺点：（1）构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。
（2）产生动载荷（惯性力），且不易平衡，不适合高速。
（3）设计复杂，难以实现精确的轨迹。
百度百科的相关词条图片如下下面我们就看看一般都有什么连杆机构适于用于行走（或者移动）的。
第一、平面四杆机构（Planar four-bar mechanism ）平面四杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成的，各个运动构件均在同一平面内运动的机构。
机器人的基本结构和工作原理
机器人的基本结构和工作原理机器人这一词汇以及与之相关的技术随着科技的飞速发展越来越为人们所熟知和使用。
人们可以利用机器人来辅助生产、使用机器人进行学习、机器人也能够在危险区域代替人类进行工作等。
然而，虽然人类已经拥有了各种各样的机器人，然而，这些机器人是如何结构并运作的呢？一、机器人的基本结构机器人的基本结构通常包括两个主要组成部分：机械结构和电路系统。
机械结构部分主要是由臂、关节以及手指等零部件组成，电路系统则是由控制器和执行器组成。
因为机器人各种各样，并有各自的功能和任务，所以它们的各个零部件的形状和大小，也各有不同。
1. 机械部分机械部分是机器人中最基本的部分，是它的“骨架”。
它的代码通常由由臂、关节以及手指等不同的部件组成，以多自由度（DOF）张的方式设计。
多自由度的机械结构能够帮助机器人以更加自由的方式运动和操作，完成各种各样的任务。
另外，其他的机械部分还包括Driving force、reducer、potentiometer、encoder 等基本要素。
2. 电路系统机器人的电路系统是包括了控制器和执行器。
控制器是机器人的大脑，可以根据程序控制机器人的运动。
执行器则可以将运动指令转化为机械结构的动作。
通过约定好的程序和传感器，控制器可以使执行器实现相应的动作。
这个过程中，控制器还可以将各种情况反馈给执行器，以便对机器人进行适当调整。
二、机器人的工作原理在完成各种任务之前，计算机通常会给机器人配合一个完备的程序，这个程序将告诉机器人完成什么任务以及何时做完任务。
机器人运作的过程中，它的大脑——控制器会始终运转，对机器人的整个运作过程进行管理。
控制器将接受到来自不同的传感器的信息，这些传感器能够监测到机器人和环境中各种各样的数据，如：温度、压力、速度、形状等等。
控制器将根据传感器收到的信息进行对机器人进行调度，并且通过执行器进行相应的操作。
整个过程中，执行器能够帮助机器人处理信息，转化为机械动作。
机器人走路原理
机器人走路原理
机器人走路的原理是通过使用电机或液压系统来驱动机器人的腿部或轮子进行移动。
具体来说，机器人通常会有一组连续运动的关节，这些关节由电机驱动，使机器人能够像生物一样移动。
对于腿部机器人，每条腿通常由多个关节构成，例如大腿、小腿和脚部。
电机通过控制这些关节的旋转角度和力度，使机器人能够模拟行走的动作。
例如，当机器人想要向前迈步时，它会先将后腿抬起，然后通过向前方旋转关节使腿部向前伸展。
接下来，机器人将前腿放下，将身体重心移到前方，并重复这个过程来保持平衡和稳定。
对于轮式机器人，它们通常配备有一对或多对轮子。
电机通过驱动轮子的旋转来推动机器人前进或转向。
例如，当机器人想要向前移动时，它会使两个轮子同时向前旋转，并确保旋转速度相等，以保持直线移动。
如果机器人需要转向，它可以控制左右轮的旋转速度不同，来实现弯曲的路径。
此外，控制系统在机器人行走中也起着重要的作用。
它负责接收传感器的反馈信号，如陀螺仪、加速度计和接触传感器，来感知机器人的姿态和地面的情况。
然后，控制系统会相应地调整电机或液压系统的输出，以使机器人保持平衡和稳定，以及适应不同的地形。
总而言之，机器人走路的原理是通过电机或液压系统的驱动，
来控制机器人的运动部件，以模拟生物的行走动作，并借助控制系统的辅助，实现平衡和稳定的移动。
简易行走机器人工作原理
简易行走机器人工作原理作为一种新兴的机器人技术，简易行走机器人是如何实现行走的？本文将解析其工作原理，分为四个部分进行讲解。
一、机器人运动学分析机器人的运动学分析是研究其运动规律与运动学性能的学科。
简易行走机器人所具有的六足结构是由六个驱动器和十二个运动链组成。
机器人的运动可以分为步态运动和助推运动。
步态运动就是机器人前三足与后三足交替地行动，形成六足的连续运动。
助推运动是利用机器人结构的特点，通过身体高低的变化实现前进和转向。
其中运动链由驱动系统、传动系统和足底接触系统组成。
二、机器人驱动模块简易行走机器人的驱动模块是由电机、减速器、编码器、控制卡等组成的。
电机提供力量，驱动机器人运动；减速器增加电机的输出转矩，使机器人产生足够的牵引力；编码器用于测量六个驱动器所带动的六足的位置和速度，从而实现六足的精准控制；控制卡则是机器人行走控制的核心部件，通过接收传感器数据和外部指令来控制机器人的运动。
三、机器人传感器模块传感器可以将机器人所处环境的物理量转换成电信号，从而实现对环境信息的实时感知。
简易行走机器人的传感器模块主要包括陀螺仪、加速度计、倾角传感器、压力传感器、红外线传感器和摄像头等。
其中陀螺仪用于测量机器人的角速度和倾斜角度，从而实现机器人的平衡控制；加速度计、倾角传感器和压力传感器可以提供机器人行走所需要的姿态和足底接触信息；红外线传感器和摄像头可以对机器人周围环境进行智能化感知和识别。
四、机器人控制算法机器人控制算法是简易行走机器人实现行走控制的关键。
该算法主要分为运动分析、反馈控制和路径规划三个部分。
运动分析是对机器人步态和助推运动进行建模和分析，从而确定机器人行走的基础规律。
反馈控制是通过传感器获取机器人当前的状态信息，并根据设定的目标值进行反馈控制，从而实现机器人运动的稳定性和准确性。
路径规划是根据外部指令和机器人自身传感器信息，确定机器人具体的行进路线，实现机器人的智能化运动。
机械原理第二章 连杆机构(第二版)
B1
D
m 2 / t 2 180 K m 1 / t1
180 180 180
问题：急回运动与K有关，K与什么有关?
极位夹角：作往复运动的从动杆在两极限位置时，原动件在两 对应位置间所夹的锐角。
A B2
B1
D
摆动导杆机构
极限位置1：连杆与曲柄拉伸共线 极限位置2：连杆与曲柄重叠共线
l AC 1 a b l AC 2 b a
H
2.急回、极位夹角、行程速比系数
急回运动 ：工作行程 、空回行程
工程中将作往复运动（摆动或移动）的从动杆来回运动时间的 比值称为机构从动杆往复行程时间比系数，简称行程速比系数，用 字母K表示，是机构的基本的运动特征参数。
4、压力角、传动角与 传力特性
通过对机构压力角、传动角分析及与之相关的力学与结构特征 来校核和描述机构的传力特性。 1）压力角与传动角
压力角：从动杆受力点处力的方向与受力点速度方向夹的锐角， 称为机构的压力角。
压力角的余角为机构的传动角，用表示。
＋＝90
B
C
D
F
连杆机构中连杆与从动杆 夹的锐角为机构的传动角 。
平行四边形机构：双曲柄机构中两对边构件长度相等且平行。 特点：主从动曲柄等速同相转动，连杆作平动。 反平行四边形机构
3.双摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，则称为双摇杆机构。 实例：鹤式起重机 在双摇杆机构中，如果两摇杆长度相等、则称为等腰梯形机构。 实例：汽车前轮转向机构
二.四杆机构具有转动副和曲柄存在的条件
工业机器人运动原理讲解
工业机器人运动原理讲解【原创版】目录1.工业机器人的定义与分类2.工业机器人的结构与功能3.工业机器人的运动原理4.工业机器人的运动轴与运动路径5.工业机器人的示教与再现6.工业机器人的应用场景正文一、工业机器人的定义与分类工业机器人，顾名思义，是指在工业生产领域中应用的机器人。
它们主要负责执行各种重复性、危险或高强度的工作，以替代人力。
根据其功能和用途，工业机器人可以分为多种类型，如臂式机器人、轮式机器人、单轴机器人等。
二、工业机器人的结构与功能工业机器人通常由以下几个部分组成：身体结构、肌肉系统、感官系统、能量源和大脑系统。
其中，身体结构是机器人的基础，承担着支撑和运动等功能；肌肉系统负责机器人的运动和姿态调整；感官系统用于接收周围环境的信息，如触摸、视觉、听觉等；能量源为机器人的各项功能提供能量；大脑系统则是机器人的核心，负责处理感官信息和指挥肌肉运动。
三、工业机器人的运动原理工业机器人的运动原理主要基于空间几何和运动学原理。
机器人的运动轴通常分为 X、Y、Z 三轴，分别对应三个相互垂直的方向。
通过改变各轴的坐标值，机器人可以在三维空间中实现任意位置的移动和姿态的调整。
此外，机器人还可以通过旋转关节实现复杂的运动轨迹。
四、工业机器人的运动轴与运动路径工业机器人的运动轴是指机器人手臂上的可移动关节。
常见的运动轴有六轴、四轴等，不同的运动轴组合可以形成不同的运动路径。
在工业生产中，机器人需要根据实际任务和工艺要求，沿着预定的运动路径准确地执行各个动作。
五、工业机器人的示教与再现示教也称导引，是指用户引导机器人完成特定任务的过程。
用户通过实际操作，逐步引导机器人完成各个动作，机器人在导引过程中自动记忆每个动作的位置、姿态、运动参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
完成示教后，只需给机器人一个启动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作。
六、工业机器人的应用场景工业机器人广泛应用于各种工业生产领域，如汽车制造、电子加工、金属加工、物流搬运等。
机械原理——几种著名的连杆机构
机械原理——⼏种著名的连杆机构
连杆机构机械的组成部分中的⼀类，指由若⼲（两个以上）有确定相对运动的构件⽤低副（转动副或移动副）联接组成的机构。
连杆在是⼏种有哪些应⽤呢，我们⼀起来看以下吧。
1. ⽡特连杆，⽡特连杆是由⽡特发明的，没错就是那个特别流弊改良了蒸汽机的⽡特。
在⽡特连杆中，移动的中点⾃由度被限制，只得做近似直线运动。
最早是⽤在⽡特蒸汽轮机上的，后来也⽤做汽车的悬架结构中了。
2. Jansen 连杆是由Jansen发明的，⽤于模拟平稳⾏⾛，Jansen利⽤这种连杆制造了著名的海滩巨兽，这种连杆兼具美学价值和技术优势，通过简单的旋转输⼊就可模仿⽣物⾏⾛运动，这种连杆已经⽤于⾏⾛机器⼈和步态分析。
3. 切⽐雪夫连杆机构经常被⽤于模拟机器⼈的⾏⾛。
4. 波塞利连杆机构
波塞利连杆是第⼀个真正把旋转运动转化为绝对直线运动的平⾯连杆机构，。
四连杆机运动学讲解
栏杆机四杆机构运动学分析1 四杆机构运动学分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。
对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。
还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。
上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。
机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。
当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。
而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。
1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。
b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。
三台设备测绘数据分别如下：第一组(2代一套)四杆机构L1=125.36mm，L2=73.4mm，L3=103.4mm，L4=103.52mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+73.4) <其余两杆长度之和(103.4+103.52)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-1 II-1型栏杆机机构测绘及其运动位置图第二组(2代二套)四杆机构L1=125.36mm，L2=50.1mm，L3=109.8mm，L4=72.85mm最短杆长度+最长杆长度(125.36+50.1) <其余两杆长度之和(109.8+72.85)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-2 II-2型栏杆机机构测绘及其运动位置图第三组(3代)四杆机构L1=163.2mm，L2=64.25mm，L3=150mm，L4=90.1mm最短杆长度+最长杆长度(163.2+64.25) <其余两杆长度之和(150+90.1)最短杆为连架杆，四杆机构为曲柄摇杆机构图1-3 III型栏杆机机构测绘及其运动位置图在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。
第二章曲柄连杆机构机械原理
发动机 构造与
原理
第二章 曲柄连杆机构 气环的泵油作用演示
发动机 构造与
原理
第二章 曲柄连杆机构
活塞环泵油作用的危害及措施
危害： ➢ 增加了润滑油的消耗； ➢ 火花塞沾油不跳火； ➢ 燃烧室积碳增多，燃烧性能变坏； ➢ 环槽内形成积碳，挤压活塞环而失去密封性； ➢ 加剧了气缸的磨损。
1、机体组 2、活塞连杆组 3、曲轴飞轮组
发动机 构造与
原理
第二章 曲柄连杆机构
§2.2曲柄连杆机构的受力及运动分析
一、运动分析 活塞组、连杆小头：上下往复运动； 连杆大头、杆身、连杆盖：主要做左右摆动，同时伴有上下
往复运动； 曲轴、飞轮：主要做旋转运动。 以上各零部件均是做变速运动、周期性的。
发动机 构造与
（2） 活塞自上而下膨胀量由大而小。因温度上高下低， 壁上厚下薄；
（3） 裙部周向近似椭圆形变化，长轴沿销座孔轴线方 向。因销座处金属量多而膨胀量大，以及侧压力作用 的结果。
发动机 构造与
原理
第二章 曲柄连杆机构 防止变形的措施
（1） 活塞纵断面制成上小下大的截锥形。
（2） 活塞横断面制成椭圆形，长轴垂直于销座孔轴线 方向，即侧压力方向。
其型式有 全裙式：裙部为一薄壁圆筒。 拖板式：将非承压面的裙部全部去掉。
发动机 构造与
原理
第二章 曲柄连杆机构
活塞裙部变形
发动机 构造与
原理
活塞的第变二形章及采取曲的柄相连应杆措机施构
变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。
变形规律：
机器人的组成结构及原理
机器人的组成结构及原理机器人是一种能够自主执行任务的自动化设备。
它的出现极大地推动了现代工业的进步。
机器人的组成结构和原理是机器人技术的核心，本文将对其进行详细介绍。
一、机器人的组成结构机器人的组成结构可以分为机械结构、电气结构和控制系统。
1. 机械结构机械结构是机器人的物理结构，包括机械臂、关节、传感器和执行器等。
机械臂是机器人最重要的部分，它是机器人进行操作的主要手段。
机械臂的结构通常由多个关节连接而成，每个关节都能进行运动。
机械臂的长度、质量、刚度等参数对机器人的性能有重要影响。
2. 电气结构电气结构包括机器人的电路、电机、传感器和控制器等。
电路是机器人的电气系统，包括电源、信号处理器和驱动器等。
电机是机器人的动力来源，它可以将电能转化为机械能，驱动机械臂进行运动。
传感器是机器人的感知系统，可以感知环境和物体的位置、形状、重量等信息。
控制器是机器人的大脑，它对机器人进行控制和指令的下发。
3. 控制系统控制系统是机器人的核心，它包括感知、决策和执行三个环节。
感知环节是机器人获取环境信息和目标信息的过程，决策环节是机器人根据感知信息和任务要求进行决策的过程，执行环节是机器人根据决策结果进行动作的过程。
控制系统需要具备高效、精确、稳定的特点，以确保机器人能够完成任务。
二、机器人的原理机器人的原理包括机器人的运动学、动力学、控制和感知等方面。
1. 运动学运动学是研究机器人运动的学科，它主要研究机器人的位置、速度和加速度等运动参数。
机器人的运动学是机器人控制的基础，它可以确定机器人的运动轨迹和动作方式，从而实现机器人的操作。
2. 动力学动力学是研究机器人动力学特性的学科，它主要研究机器人的力学特性、惯性特性和动态响应特性等。
机器人的动力学研究是机器人控制的重要组成部分，它可以确定机器人的动力学模型，从而实现机器人的精确控制和运动优化。
3. 控制机器人的控制是机器人技术的核心，它主要包括开环控制、闭环控制和自适应控制等。
工业机器人内部结构及基本组成原理详解
工业机器人内部结构及基本组成原理详解一、工业机器人的内部结构1.机械结构：工业机器人的机械结构是支撑和传输力量的基础，它由臂体、关节和末端执行器组成。
臂体是机器人的主要结构，一般由相互连接的柔性关节组成。
关节是进行转动的连接部件，通过电机和减速器实现驱动力。
末端执行器是机器人的工具，根据不同的任务可以配备不同的执行器，如夹持器、焊接枪、喷涂枪等。
2.控制系统：工业机器人的控制系统是实现机器人自动操作和运动能力的核心部分，它由控制器、电机和传动系统组成。
控制器是机器人的大脑，负责接收和处理传感器的信号，生成控制指令，并通过电机和传动系统实现机械结构的运动。
电机是驱动机械结构运动的动力源，通常使用伺服电机配合减速器实现精确控制。
传动系统是将电机的旋转运动转换为机械结构的线性运动的装置，常见的传动方式包括齿轮传动、皮带传动和丝杆传动等。
3.传感器：工业机器人的传感器用于感知和监测外部环境和机器人内部状态，以实现自适应和高精度的操作。
常见的传感器包括力传感器、视觉传感器、触觉传感器、温度传感器等。
力传感器用于测量机器人与周围环境之间的力量和力矩，以保证机器人操作的稳定性和安全性。
视觉传感器用于识别和定位目标物体，实现机器人的视觉引导和视觉跟踪。
触觉传感器用于模拟人类手的触摸感应能力，实现机器人的触觉控制和力适应操作。
温度传感器用于监测机器人的工作温度，以确保机器人的运行稳定和安全。
二、工业机器人的基本组成原理1.位置控制：工业机器人的位置控制是确定机器人末端执行器的位置和姿态，以实现精确的定位和操作。
位置控制通常采用正逆运动学的方法，正运动学是指已知机械结构的运动参数，通过计算得到末端执行器的位置和姿态；逆运动学是指已知末端执行器的位置和姿态，通过求解逆运动方程得到机械结构的运动参数。
2.路径规划：工业机器人的路径规划是确定机器人从初始位置到目标位置的最优路径，以实现高效的运动和操作。
路径规划通常采用离散采样的方法，将机器人的可行空间细分为多个离散的点，通过算法找到最短路径。
机器人行走机构原理6
机器人行走机构原理6机器人行走机构是指机器人用来实现行走动作的一种机构。
机器人行走机构的设计和原理对机器人的运动能力和稳定性有着重要的影响。
本文将从机器人行走机构的原理、分类、应用以及发展趋势等方面进行介绍。
一、机器人行走机构的原理机器人行走机构的原理是通过合理的机械结构和动力系统来实现机器人的行走动作。
机器人行走机构的设计要考虑机器人的载重能力、稳定性、效率和适应性等方面的需求。
常见的机器人行走机构有轮式行走机构、足式行走机构和履带式行走机构等。
1. 轮式行走机构：轮式行走机构是指机器人使用轮子作为行走的主要方式。
轮式行走机构具有结构简单、稳定性好、运动效率高等优点，适用于平坦地面的行走。
常见的轮式行走机构有两轮、四轮和六轮等。
2. 足式行走机构：足式行走机构是指机器人使用脚部来进行行走的机构。
足式行走机构可以模拟人类和动物的行走方式，具有较强的适应性和灵活性。
常见的足式行走机构有两足、四足和多足等。
3. 履带式行走机构：履带式行走机构是指机器人使用履带作为行走的方式。
履带式行走机构具有良好的通过性和承载能力，适用于各种复杂地形的行走。
常见的履带式行走机构有链式履带和橡胶履带等。
二、机器人行走机构的分类机器人行走机构可以按照不同的分类方法进行分类，常见的分类方法有以下几种：1. 按照动力系统分类：机器人行走机构可以分为液压驱动、电动驱动、气动驱动等不同的动力系统。
2. 按照行走方式分类：机器人行走机构可以分为轮式行走、足式行走和履带式行走等不同的行走方式。
3. 按照机械结构分类：机器人行走机构可以分为并联机构、串联机构和混合机构等不同的机械结构。
三、机器人行走机构的应用机器人行走机构的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 工业领域：机器人行走机构在工业生产中广泛应用，可以用于物料搬运、装配、焊接等工作。
2. 农业领域：机器人行走机构可以应用于农业机械化，实现农田作业、果园管理等任务。
3. 探测领域：机器人行走机构可以应用于探测任务，如火星探测器、海底探测器等。
连杆运动机工作原理
连杆运动机工作原理
连杆机构是一种常见的机械传动装置，由连杆、曲柄和活塞构成。
其工作原理如下：
1. 连杆传动：连杆通过曲柄在一定轨迹上作往复运动，将曲柄转动的运动转化为连杆上的直线运动。
2. 转动运动转为往复运动：曲柄是一个旋转的杆状构件，通过曲柄的旋转运动，将转动运动转化为连杆的往复运动。
3. 活塞运动：连杆的直线运动通过与活塞的连接，将活塞做往复运动，实现了能量的传递和转化。
4. 动力传递：连杆机构可以将转动能量传递给活塞，从而实现一些机械设备的工作。
5. 动力转化：曲柄通过转动将转动运动转化为连杆的直线运动，实现了转动能量的转化为直线能量，达到不同工作需要。
总之，连杆运动机构通过曲柄和连杆的协同工作，将转动运动转化为往复运动，实现了能量的传递和转化，从而实现了一些机械设备的工作。
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收集的几种连杆机构机器人行走背后的机械原理（二）第三、克兰连杆机构（Crane Linkage）
克兰连杆机构是一个六杆机构，相对于四杆的切比雪夫机构有着更好的受力性能。
其一般被用作仿生蜘蛛，拥有急回特性。
1、单个克兰连杆
2、四腿行走机构（四个克兰机构）
3、六腿行走机构（六个克兰机构）
第四，RPRPR支腿机构
第五，Tokyo Institute of Technology支腿机构
第六、缩放腿机构
第七、八杆腿机构
第八、Trotbot腿机构
使用乐高积木搭建的Trotbot腿机构机器人
在国外网站上搜到的大型Trotbot腿机构的机器人
第九、Plantigrade腿机构
第十、Ghassaei行走机构（4腿）
6腿Ghassaei行走机构
第十一、Jansen 连杆机构
是由Jansen发明的，用于模拟平稳行走，Jansen利用这种连杆制造了著名的海滩
巨兽，这种连杆兼具美学价值和技术优势，通过简单的旋转输入就可模仿生物行走
运动，这种连杆已经用于行走机器人和步态分析。
图为单个Jansen 连杆机构。
2腿Jansen行走机构
4腿Jansen行走机构
6腿Jansen行走机构
瑟·严森（Theo Jansen）
出生于1948年，荷兰动能艺术家。
瑟·严森求学于代尔夫特理工大学物理系，后
转为学习绘画。
20世纪80年代因“飞行UFO项目”成名。
20世纪90年代开始“海
滩野兽”系列动能艺术项目，在世界各地做展。
严森上世纪70年代毕业于荷兰的
代尔夫特理工大学物理系。
那时正值“嬉皮士年代”，深受嬉皮士文化影响的严森开
始转行学习艺术。
20世纪80年代末，他开始给一家杂志社写专栏，每天都要尝
试用不同的眼光来看待世界，寻找看现实的新颖的角度。
“海滩怪兽”最初就出现在
他的笔下。
他构思了这样一个动物，一个能够在海滩上独立生存的简单“生物”。
对
于“海滩怪兽”，严森最初的想法是建造一些能够采集沙子，搭建沙丘的机器人，这样，当海平面上升时，这些机器人就可以拯救人类不被海水淹没。
半年后，他开始利用塑料管建造这些“怪兽”。
杨森采用平凡的PVC等材料，通过精确运算，近30年，几乎以一己之力，在荷兰海边反复实验，创造出自行扑食、运动的新生命体。
他的行动呈现出个体的想象力与可能性。
科学的艺术性，感性与理性的均衡。
引发人们重新反思对恒心，或者说对意义与生命和时间的理解。
也对已有的知识和概念提供了革命性的新视角。
对于生物学、宗教和艺术都拓展出新的疆域。
对于如何作出生活选择、理解自我和自然、衡量追求理想的心态等处世态度，做出了具有启示性的贡献。
荷兰海滩怪兽的Jansen行走机构
这些“怪兽”的“细胞”不过是一些简单的黄色塑料管，顶多就加上一个“脑袋”，—一
个塑料柠檬汁瓶子。
在它们的身体中央，往往带有一个可转动的“脊椎”。
“脊椎”转动能牵动每根脚趾，
并引起一系列复杂运动。
这其中最关键的就是12根决定脚趾运动方式的塑料管。
不同的“怪兽”，这些塑料管的间距也不同，将这些间距标注出来，能得到11个数字。
严森将其看成是怪兽的基因。
“这些基因符号是11个数字。
我将之称为11个
神圣的数字。
”严森说。
怪兽的“腿”和“脚”如同车轮，它们也由塑料管搭建。
“和普通的车轮一样，车轮的轴
停留在同一水平线上，髋关节也停在同一水平线上。
”
怪兽还有各种“器官”，让它可以躲避天敌和环境的危险。
“鼻子”就是这样一个设置。
平时，怪兽都走在柔软温湿的海滩上，鼻子对着风的方向，当遇到海水或干的沙子的时候，它便会立刻停下来反方向行走。
海滩上最大的危险就是海水，“它们很容
易被淹死”，严森笑说。
他给“海滩怪兽”们增添了感知海水的能力，所谓的感应器
也不过就是一个小瓶。
连接小瓶的管道平时触地吸入空气，但一旦吸入水时就会排斥，发出呲呲的声音，这就是遇到危险的警告，怪兽便会立即掉头回去。
当暴风雨来临时，大风会驱动鼻子像打桩机一样打桩，将整个身体都固定在沙子里，以防被风暴吹走。
神经组织类似计算机
“怪兽”的大脑是由“神经细胞”，—柠檬汁小瓶组成的。
这大脑虽然简单，可运作基
本原理却和计算机一样。
计算机依靠电流的有无进行2进制的运算，对“怪兽”来说，空气扮演了电流的角色。
有风吹过时，小瓶感受到压力，无风的时候，则没有压力。
依靠这个因素，“怪兽”的“大脑”也在进行着2进制的运算。
严森说，今后这些“怪兽”还可以演化出“测时”机制，与海潮涨落同期进行。
这样，它们就可以知道什么时候海潮会来，可以及时躲到沙丘里去。
因为可以进行2进制的计算，“怪兽”的“大脑”中还带有一个步伐计数器，可以计算走了几步，感知自己面对大海的方位，为自己勾画出“世界”的形象。
严森说，人类对世界的认知是十分复杂的，但对于“海滩怪兽”来说，认知却极其简单，—一侧是海洋，一侧是沙丘。
这么一来，如此简陋的“神经细胞”一样可以运作良好。
在一些怪兽身上，还带有简单的“胃”，可以储存风能。
一旦风停了，又正好遇到涨潮，这些剩余的风能足够驱动怪兽逃回沙丘避难。
“这些怪兽是按照基因解码演化的族群，有优势的基因就会复制繁衍下来。
”严森称，因为这些怪物的设计是按照基因算法而来的。
因此，最成功的家族成员们在今后会将基因符号延续下去。
Jansen行走机构的动能艺术
作为学科学出身的严森，他的头脑中先行产生了很多关于生命思考的理论，如对称性、繁殖、进化顺序等等，这背后都有着一系列的机械原理，将其运用到艺术创作中来，就成为了一种特殊的艺术形式：“动能艺术”。
严森已经完成了“海滩怪兽”构想中的最基本功能，如独立行走，躲避天敌，繁衍生命，随着演化的进行，这些怪兽越来越得以离开人的帮助，生存技巧越来越强，严森在主页上写道：“我希望有一天这些动物可以在海滩上成群生活，过自己的日子。
”
Theo Jansen发明的海滩怪兽身上最重要的部位，就是它们的“仿生腿”（Jansen 连杆机构）。
在经历过无数次对动物的行走姿态观察，与上万次的电脑测算之后，泰奥·杨森终于找到了一个最优的方案，让这些软管构架起来的怪兽腿部，可以以最高效的姿态模仿动物的腿部进行行走。
这样的“仿生腿”，最重要的是要确保最下端的足部，在行走的环节保持相当长一段时间的匀速直线。
每一只“仿生腿”，都又是利用了基本的三角桁架结构，还有黄金比例的几何学。
泰奥·扬森把实验后所得的比例称为“13个神圣数字”。
而这13这个数值指的就是
脚上每个关节骨架的长度，他们之间相对应的比例关係让整体行动起来流畅自如。
Theo Jansen 的工作间。