l六足昆虫机器人机械原理
六脚爬虫机器人的机械结构以及控制程序的编写 自动化专业毕业设计 毕业论文
摘要本文详细介绍了六脚爬虫机器人的机械结构以及控制程序的编写。
机械结构采用了对称式设计，结构简单；其行走功能由六只脚、18个舵机实现，自由度较高，稳定性、灵活性较好。
控制程序的主体是C语言。
包括基本步态的编写，以及传感器的在机器人上的高级应用，这样，机器人在满足基本行走运动的同时，也能感知外界环境，并通过控制器对接收到的外界信号进行处理，并控制机器人运动。
关键词：对称式结构，舵机控制器，步态，传感器IAbstractThe thesis describes in detail that the mechanic design of Hexcrawler and the compiling of control program.The structure of the robot is in symmetric expression, a simple mechanism; the function of walking is supported by six legs, and eighteen motors, with multiple degrees of freedom. Besides, it is of high stability and flexibility.The program to control the robot is written in C language, including basic gait, the advanced application of sensors. Thereby, the robot can walk in several gaits. At the same time, it can sense the condition around it. Then, it will process the data it received, and control the motion of the robot.Keywords: symmetric expression，PSCU, gait, sensorII目录摘要 (I)Abstract ··························································································································I I 目录·······························································································································I II 1 绪论 ·······················································································································- 1 -1.1课题来源····················································································································· - 1 -1.2本课题的目的及其意义 ····························································································· - 1 -1.3国内外发展现状 ········································································································· - 1 -1.4本课题的研究内容 ·······································································错误！未定义书签。
六足爬虫机器人设计
六足爬虫机器人设计引言六足爬虫机器人是一种多足机器人，通过模仿昆虫和节肢动物的运动方式，能够在不平坦的地形上移动。
本文将介绍六足爬虫机器人的设计概念、机械结构、传感技术和控制系统。
设计概念六足爬虫机器人的设计概念是模仿昆虫的运动方式，并结合机器人技术，实现在复杂地形上的高效移动。
六足机器人的六条腿能够保持稳定的支撑面积，使机器人能够在不稳定的地面上保持平衡。
同时，六足爬虫机器人具有最小的接地面积，在狭窄的空间中也能自由运动。
机械结构六足爬虫机器人的机械结构主要由六条腿、身体和连接部件组成。
每条腿由多个关节连接，使机器人能够具备多自由度的运动能力。
身体部分包括能够容纳电源、传感器和控制器的空间。
连接部件起到连接腿和身体的作用，确保机器人的结构牢固。
机器人的材料选择需要兼顾强度和重量。
常用的材料包括轻质金属合金和碳纤维复合材料。
机器人的外形应减少空气阻力，提高机器人的运动效率。
传感技术六足爬虫机器人的传感技术包括视觉传感器、力传感器和惯性传感器。
视觉传感器能够感知周围环境，并获取地形信息，识别障碍物。
通过计算机视觉算法，机器人能够做出相应的决策，选择最优的路径。
力传感器可以测量机器人与地面的接触力，以克服地形的不平坦性。
力传感器还可以检测机器人是否受到外部碰撞，保护机器人和提供安全性。
惯性传感器用于测量机器人的加速度、角速度和姿态信息。
通过与其他传感器数据的融合，机器人可以实现高精度的姿态控制和运动轨迹规划。
控制系统六足爬虫机器人的控制系统由硬件控制单元和软件控制算法组成。
硬件控制单元包括微处理器、驱动电路和通信模块。
微处理器负责接收传感器数据、执行控制算法，并输出控制信号。
驱动电路用于驱动机器人的电动关节。
通信模块可与外部设备进行数据传输和远程控制。
软件控制算法包括路径规划、动力学模型和运动控制。
路径规划算法根据环境信息和目标位置，生成机器人的移动路径。
动力学模型可以模拟机器人的运动特性，并优化运动参数。
六足机器人原理
六足机器人原理今天咱们来聊聊超级酷的六足机器人的原理，这就像是探秘一个来自未来的小怪兽的秘密呢。
六足机器人啊，就像一个六条腿的小机灵鬼。
它的最基本原理其实和生物界里的昆虫有点像哦。
你看那些小昆虫，六条腿走来走去可灵活啦。
六足机器人也是想模仿这种灵活性。
从结构上来说，它有六条机械腿，这六条腿可是各有各的本事。
每一条腿都像是一个独立的小单元，它们都能做不同的动作。
这些腿和机器人的身体连接的地方就像是关节，就跟我们人的关节一样，可以弯曲、伸直。
这个关节的设计可重要啦，它能让腿做出各种各样的姿势。
比如说，有的关节是可以上下摆动的，就像我们膝盖一样，这样腿就能抬起来或者放下去；还有的关节能左右转动，就像我们的脚踝，能让机器人的脚调整方向。
那这些腿怎么动起来的呢？这就涉及到动力系统啦。
一般来说，会有电机来提供动力。
电机就像是小机器人的肌肉，它一转起来，就能带动腿的关节活动。
想象一下，电机就像一个勤劳的小工，不停地转动，然后把力量传递给关节，关节再带动腿做出各种动作。
不过呢，这个动力的传递可不是随随便便的，它需要一些特殊的装置，比如说齿轮或者皮带。
这些东西就像是小信使，把电机的力量准确无误地送到关节那里。
再说说六足机器人的平衡原理吧。
这可是它能稳稳站着和行走的关键呢。
你想啊，如果六条腿乱动，那机器人肯定就东倒西歪了。
它是怎么保持平衡的呢？其实它内部有一个很聪明的控制系统。
这个系统就像是机器人的小脑袋，它能时刻感知到每条腿的位置和受力情况。
如果有一条腿抬起来了，这个小脑袋就会迅速计算，然后让其他的腿调整位置和力量，来保持整个身体的平衡。
就像我们人走路的时候，当我们抬起一只脚，身体会自动调整重心到另外一只脚和两只脚上，机器人也是这样的道理。
而且哦，六足机器人的行走方式也是多种多样的。
它可以像昆虫那样慢慢地爬行，这时候每条腿的动作都很有规律，就像在跳一种很整齐的舞蹈。
也可以快速地移动，这个时候就需要更复杂的协调了。
六足运动原理
机械锹甲前进运动原理机械锹甲遵循三角步态的原理前进，即是六足机器人的两组腿(身体一侧的前足、后足与另一侧的中足) ,即处于支撑三角形上的三条腿的动作完全一样,均处于摆动相或均处于支撑相。
机械锹甲在平坦无阻的地面上快速行进时,多以交替的三角步态运动,即在步行时把六条足分为两组,以身体一侧的前足、后足与另一侧的中足作为一组,形成一个稳定的三角架支撑虫体,因此在同一时间内只有一组的三条足起行走作用:前足用爪固定物体后拉动虫体前进,中足用以支撑并举起所属一侧的身体,后足则推动虫体前进,同时使虫体转向,行走时虫体向前并稍向外转,三条足同时行动,然后再与另一组的三条足交替进行,两组足如此交替地摆动和支撑,从而实现昆虫的快速运动,其行走的轨迹线是一条锯齿状曲线。
机器人采用三角步态的运动示意如图1 所示:机械锹甲开始运动时, 左侧的2 号腿和右侧的4、6 号腿抬起准备向前摆动, 另外三条腿1、3、5 处于支撑状态, 支撑机器人本体确保机器人的原有重心位置处于三条支撑腿所构成的三角形内, 使机器人处于稳定状态不至于摔倒( 见图1( a) ) , 摆动腿2、4、6 向前跨步( 见图1( b) ) , 支撑腿1、3、5 一面支撑机器人本体, 一面在小型直流驱动电机和皮带传动机构的作用下驱动机器人本体, 使机器人机体向前运动一个半步长S( 见图1( c) ) .在机器人机体移动到位时, 摆动腿2、4、6 立即放下, 呈支撑态, 使机器人的重心位置处于2、4、6 三条支撑腿所构成的三角形稳定区内, 原来的支撑腿1、3、5 已抬起并准备向前跨步( 见图1( d) ) , 摆动腿1、3、5 向前跨步( 见图1( e) ) , 支撑腿2、4、6 此时一面支撑机器人本体, 一面驱动机器人本体, 使机器人机体向前运动一个步长S( 见图1( f) ) , 如此不断从步态( a) 、( b) 、( c) 、( d) 、( e) 、( f) 、( a) , 循环往复,周而复始实现机器人不断向前运动.、。
六足机器人设计参考解析
摘要六足机器人有强大的运动能力，采用类似生物的爬行机构进行运动，自动化程度高，可以提供给运动学、仿生学原理研究提供有力的工具。
本设计中六足机器人系统基于仿生学原理，采用六足昆虫的机械结构，通过控制18个舵机，采用三角步态和定点转弯等步态，实现六足机器人的姿态控制。
系统使用RF24L01射频模块进行遥控。
为提高响应速度和动作连贯性，六足机器人的驱动芯片采用ARM Cortex M4芯片，基于μC/OS-II操作系统，遥控器部分采用ARM9处理器S3C2440，基于Linux系统。
通过建立六足机器人的运动模型，运用正运动学和逆运动学对机器人进行分析，验证机器人步态的可靠性。
关键字：六足机器人，Linux，ARM，NRF24L01，运动学AbstractBionic hexapod walking robot has a strong ability of movement, the use of similar creatures crawling mechanism movement, high degree of automation, can be provided to the kinematics, the principle of bionics research provides powerful tool. Six feet in the design of this robot system based on bionics principle, the mechanical structure of the six-legged insect, through 18 steering gear control, use the gait, such as triangle gait and turning point to control the position ofsix-legged robot. Remote control system use RF24L01 rf modules. In order to improve the response speed and motion consistency, six-legged robot driver chip USES the ARM architecture (M4 chip, based on mu C/OS - II operation system, remote control part adopts ARM9 processorS3C2440, based on Linux system. By establishing a six-legged robot motion model, using forward kinematics and inverse kinematics analysis of robot, verify the reliability of the robot gait.KEYWORD:Bionic hexapod walking robot;Linux,ARM,NRF24L01;Kinematics目录1. 绪论2. 六足机器人的硬件搭建3. 操作系统的搭建4. 六足机器人的步态分析与实现5. 总结与展望1. 绪论1.1 多足机器人的发展状况目前，用于在人类不宜、不便或不能进入的地域进行独立探测的机器人主要分两种，一种是由轮子驱动的轮行机器人，另一种是基于仿生学的步行机器人。
六足机器人
六足机器人概述六足机器人是一种模仿昆虫六足行走方式的机器人，通过六只机械腿来实现行走。
它具备优秀的适应性和灵活性，可以应用于各种环境和任务。
本文将介绍六足机器人的工作原理、应用领域以及发展趋势。
工作原理六足机器人的行走原理类似于昆虫的行走方式。
每条腿通过多个关节相互配合，通过变换关节角度来实现前进、转向和躯体姿态调整等动作。
六足机器人可以通过相互独立的六条腿实现高度灵活的运动，具备良好的稳定性和适应性。
结构与设计六足机器人的结构设计包括机械结构、运动控制和感知系统等。
机械结构部分主要包括腿部结构和机身结构两部分。
腿部结构通常由关节和执行机构构成，通过控制关节的运动来实现机器人的行走。
机身结构则包括各个腿的连接以及电源和控制电路等。
运动控制系统主要包括运动学和动力学控制算法，通过对腿部的运动轨迹和力矩进行控制来实现机器人的行走。
感知系统则用于获取环境信息，如摄像头、距离传感器等。
应用领域六足机器人具有广泛的应用领域，例如：1.探测和救援：六足机器人可以进入狭小的空间，例如地下管道、建筑破损区域，进行搜救和探测任务。
2.陆地勘探：六足机器人可以在复杂地形中进行探索和勘测，例如极地、山区等。
3.农业和园艺：六足机器人可以应用于农业和园艺领域，进行种植、除草和喷药等任务。
4.建筑施工：六足机器人可以在建筑工地上进行搬运和运输，提高工作效率和安全性。
5.交通巡逻：六足机器人可以用于人员巡逻和交通管制，增强公共安全。
发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的增加，六足机器人在未来有着广阔的发展前景。
以下是几个可能的发展趋势：1.智能化：六足机器人将会越来越智能化，具备自主决策和学习能力，能够根据环境和任务自主完成行走和操作。
2.多功能化：六足机器人将会具备多种功能，例如搬运、搜救、勘测等，能够适应不同的应用需求。
3.合作与协作：多个六足机器人之间将可以实现合作与协作，通过通信和协调来完成更复杂的任务。
4.轻量化与迷你化：随着轻量化和迷你化技术的发展，六足机器人将会更加紧凑和便携，适用于更多场景和环境。
机器人等级考试搭建-六足步行机器人
第11章六足步行机器人仿生六足机器人又叫蜘蛛机器人，顾名思义，六足机器人架构中惜鉴了自然界中昆虫的行走方式，是多足机器人的一种。
11.1探索六足的行走方式是多样的，其中最典型的行走方式就是模仿六足纲昆虫的三角步态。
图 11.1六足步行机器人三角步态是什么样子呢？六足昆虫行走时，一般不是六足同时直线爬行，而是将三对足分成两组，每组三只足，以三角形支架结构交替前进，如图11.2所示。
分组情况是这样的：身体左侧的前后、足及右侧的屮足为一组，右侧的前足、后足和左侧的中足为另一组，分别组成两个三角形支架。
行走时接触地而的腿如绿方块所示，形成稳定的三角结构，这样模型通常会保持直立平稳的走姿而不会走路时跌跟头了。
这种六足机器人控制简单，不过动作单一，因为他的毎个关节都是通过机械连接完成，最后由一个统一的动力源控制。
另外，我们还能看到很多杂的六足机器人每一个关节都足分开控制的。
参照关节类动物的运动形式，这个六足机器人的每条腿的关节都是相对独立的，每个关节都是用180度的舵机来实现的，每条腿上三个关节，对应就是3个舵机，六条腿就是18个舵机。
不过这种用18个舵机支搾起来的机器人控制复杂，对电源的要求太高，还需要通过程序来控制，调试时间长。
我们综合以上的知识内容，制作一个六足移动机器人，即保证了机器人的控制苟单，也能实现机器人前后左心、左转右转的移动效果。
11.2制作7倍10倍这里要注意的是2倍的梁圆孔部分要朝上，和对面的正好相反10倍和12倍11.3六足运动方式六足机器人的运动方式为三角步态，上面我们简单介绍过，三角步态就是六足机器人的六只足分成了两组，组成了两个三角支架。
当一组三角形支架所有的足同时提起，另一机三角形的足原地不动，支撑身体并以中足为支点。
这一组的三脚架抬起到下落的过程中，前肢的构件向前迈进拉动身体向前，后足的构件将机器人向前推。
这一组落地，另一组的三只足抬起，重心落在这一组三角形支架的三足上，然后重复前—组的动作，之后互相轮换周而复始。
六足式步行机器人运动机理与步态分析毕业论文
六足式步行机器人运动机理与步态分析毕业论文目录摘要 (I)abstract (II)1 绪论 (1)1.1国外机器人的研究现状 (1)1.2机器人的主要研究问题 (3)1.3机器人的发展趋势 (5)1.4本课题所研究的主要容 (6)2 机械机构设计 (6)2.1机构分析 (6)2.2 设计方法 (12)2.3四连杆机构的设计 (13)2.4四个钣金零件设计 (28)2.5 躯体部分机构设计 (33)2.6 机构设计总结 (34)参考文献 (35)致谢 (37)附录一 (50)附录二 (61)1 绪论1.1国外机器人的研究现状1.1.1机器人的定义机器人是上个世纪人类最伟大的发明之一，而从机器人的角度来讲，21世纪将是一个自治机器人的世纪。
随着机器人的工作环境和工作任务的复杂化，要求机器人具有更高的灵活性、可靠性、准确性、稳定性和更强的适应性。
机器人技术是研究机器人工程技术的学问。
关于机器人各国有不同的定义，其中一种定义得方法是“机器人是可通过感觉与智能进行作业的并具有与人或动物相似的外观和机能的机械”。
上述的定义是强调“可进行作业”的性质。
而机器人的感觉机能和移动即能只不过是进行作业是必要的辅助技能而已。
这里所说的作业并不是单一的简单工作，而是能够进行多种动作的作业。
即具有通用性（或柔性）工作能力。
例如，数控机床加工工件的能力虽然很强，但是它不能进行其它的作业，所以不能称它为机器人，此外数控机床的外观也很少有与生物相似之处。
按照上述的定义，机器人具有以下几个特点：一是有人类的功能，比如说作业功能、感知功能、行走功能，能完成各种动作；另一个特点是根据人的编程能自动工作，由于它通过编程才能改变它的工作、动作，工作的对象和一些要求。
一般来说我们认为机器人是计算机控制的可以编程的目前能够完成某种工作或可以移动的自动化机械。
虽然机器人的模型是动物或人，但是企图给机器人赋予人类那样的高度机能是不可能的。
例如，在需要高级的认识与判断的地方，还必须有人的帮助，就是非常高级的机器人也还必须进行人机对话才行。
六足机器人的外力辨识与应用
探险领域
六足机器人可以在复杂地形中行走、 攀爬，进行环境探测、资源勘探等任 务。
救援领域
在灾难现场，六足机器人可以进入危 险区域，进行人员搜救、物资运输等 工作。
军事领域
六足机器人可以用于军事侦察、目标 跟踪、情报收集等方面，提高作战效 率和安全性。
教育领域
六足机器人也可以作为教学工具，帮 助学生了解六足生物的生物力学和运 动机制。
要点二
讨论
未来研究可考虑采用更高精度的力传感器和优化数据处理 算法，以提高外力辨识的准确性和可靠性。此外，可拓展 六足机器人在更多领域的应用，如救援、探险和农业等。
THANKS
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环境适应性行走
总结词
环境适应性行走是六足机器人的另一重要应用，通过对外力进行辨识，机器人能够更好地适应不同的 地形和环境，实现稳定、高效的行走。
详细描述
六足机器人面临的环境多种多样，包括崎岖的山地、松软的沙滩、湿滑的草地等。通过对外力进行实 时辨识，机器人能够感知到地形变化和环境障碍，及时调整步态和姿态，以适应不同的地形和环境。 这有助于提高机器人在复杂环境下的生存率和作业效率。
复杂环境下的外力辨识难题
环境干扰
在复杂环境中，如室外、工业现场等，存在 各种干扰因素，如风、振动、温度变化等， 这些因素可能对六足机器人的外力辨识造成 干扰。
动态变化
在动态环境中，如行走、攀爬等运动过程中 ，六足机器人与外部环境的相互作用力会不 断变化，对外力辨识的实时性和准确性提出 了更高的要求。
详细描述
基于传感器的外力辨识技术实时性好、准确性高，但传感器数量多、成本高；基于机器 学习的外力辨识技术预测准确、自适应性强，但需要大量训练数据和计算资源；基于动 力学模型的外力辨识技术反推精度高、模型通用性强，但对模型精度和测量参数要求较
六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析
六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析一、概述随着科技的飞速进步，机器人技术已经逐渐渗透到各个领域，特别是在仿生机器人领域，其研究与应用更是取得了显著的成果。
六足仿蜘蛛机器人作为仿生机器人的一种，其结构设计与仿真分析是当前研究的热点之一。
六足仿蜘蛛机器人是一种模拟蜘蛛行走方式的机器人，具有适应性强、稳定性高、运动灵活等优点。
通过模拟蜘蛛的六足行走机制，该机器人能够在复杂环境中实现高效、稳定的运动，具有重要的应用价值。
在结构设计方面，六足仿蜘蛛机器人需要考虑多个因素，包括机械结构、驱动方式、运动学分析等。
机械结构是机器人的基础，需要合理设计各部件的尺寸、形状和连接方式，以实现机器人的稳定行走和灵活运动。
驱动方式的选择直接影响到机器人的运动性能和效率，常见的驱动方式包括电机驱动、液压驱动等。
运动学分析则是研究机器人运动规律的重要手段，通过对机器人运动学模型的建立和分析，可以预测和优化机器人的运动性能。
在仿真分析方面，通过建立六足仿蜘蛛机器人的虚拟样机，可以在计算机环境中进行各种实验和测试，以验证机器人设计的合理性和有效性。
仿真分析可以帮助研究人员快速发现设计中存在的问题，并进行相应的优化和改进。
仿真分析还可以为机器人的实际制造和测试提供重要的参考依据。
本文旨在探讨六足仿蜘蛛机器人的结构设计与仿真分析方法，为该类机器人的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
1. 机器人技术的发展趋势随着科技的飞速进步，机器人技术正迎来前所未有的发展机遇。
从简单的自动化操作到复杂的智能决策，机器人技术正逐步渗透到我们生活的方方面面。
在当前的科技浪潮中，机器人技术的发展趋势呈现出以下几个显著特点。
人工智能技术的深度融合是机器人技术发展的重要方向。
随着深度学习、神经网络等技术的不断发展，机器人逐渐具备了更强的感知、理解和决策能力。
这使得机器人能够更好地适应复杂多变的环境，实现更高级别的自主操作。
机器人技术的集成化趋势日益明显。
传统的机器人往往只具备单一的功能，而现代机器人则更倾向于将多种功能集成于一体，实现一机多用。
六足机器人
六足机器人编辑目录1六足机器人及多足机器人产生的原因：2仿生原理分析：3三角步态介绍：4六足机器人平台的基本组成5各种六足设计：1六足机器人及多足机器人产生的原因：在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合。
如行星表面、灾难发生矿井、防灾救援和反恐斗争等，对这些危险环境进行不断地探索和研究，寻求一条解决问题的可行途径成为科学技术发展和人类社会进步的需要。
地形不规则和崎岖不平是这些环境的共同特点。
从而使轮式机器人和履带式机器人的应用受到限制。
以往的研究表明轮式移动方式在相对平坦的地形上行驶时，具有相当的优势运动速度迅速、平稳，结构和控制也较简单，但在不平地面上行驶时，能耗将大大增加，而在松软地面或严重崎岖不平的地形上，车轮的作用也将严重丧失移动效率大大降低。
为了改善轮子对松软地面和不平地面的适应能力，履带式移动方式应运而生但履带式机器人在不平地面上的机动性仍然很差行驶时机身晃动严重。
与轮式、履带式移动机器人相比在崎岖不平的路面步行机器人具有独特优越性能在这种背景下多足步行机器人的研究蓬勃发展起来。
而仿生步行机器人的出现更加显示出步行机器人的优势。
多足步行机器人的运动轨迹是一系列离散的足印运动时只需要离散的点接触地面对环境的破坏程度也较小可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点对崎岖地形的适应性强。
正因为如此多足步行机器人对环境的破坏程度也较小。
轮式和履带式机器人的则是一条条连续的辙迹。
崎岖地形中往往含有岩石、泥土、沙子甚至峭壁和陡坡等障碍物可以稳定支撑机器人的连续路径十分有限,这意味着轮式和履带式机器人在这种地形中已经不适用。
多足步行机器人的腿部具有多个自由度使运动的灵活性大大增强。
它可以通过调节腿的长度保持身体水平也可以通过调节腿的伸展程度调整重心的位置因此不易翻倒稳定性更高。
当然多足步行机器人也存在一些不足之处。
比如为使腿部协调稳定运动从机械结构设计到控制系统算法都比较复杂相比自然界的节肢动物仿生多足步行机器人的机动性还有很大差距。
六足仿生机器人论文
“长通杯”电子设计大赛设计论文机器“小强”竞速报告指导教师：***摘要：随着科技的发展，机器人正逐渐走进我们的生活，各种机器人活动蓬勃开展，越来越多的人步入了机器人爱好者的行列。
蟑螂机器人具有较好的地形自适应能力，能完成多种机器人工作，其研究具有重要的科学意义和实际应用价值。
由于崎岖地形的不规则性和多足机器人机构的复杂性，有效地协调控制机器人六条腿的运动，使之沿着最优路径到达目的地，是一个很具挑战性的问题。
本文对六足机器人工作原理及舵机控制进行深入的讨论。
六足机器人具有以下几个特点:(1)控制结构简单；(2)行走平稳；(3)肢体数目属于冗余设计，这样即使部分肢体损坏无法工作，其他肢体仍可以完成行走。
关键词：六足机器人步态规划舵机控制多足步行Abstract：With the development of technology, robots are gradually moving into our life,various robot activities flourished, more and more people into the ranks of robot enthusiasts. Cockroach robot has good terrain adaptability, multiple robots can complete the work, their research has important scientific significance and practical value. As the rugged terrain of irregular multi-legged robot body complexity, effective coordination of the six-legged robot motion control, so that along the optimal path to reach the destination, is a challenging problem. This works on the six-legged robot and servo control of in-depth discussion. Hexapod robot has the following characteristics: (1) control structure is simple; (2) running smoothly; (3) the number of physical design is redundancy, so even if some body damage does not work, other body parts can still complete the walk.Keywords:Hexapod robot Gait planning Servo control Multi-leggedwalking正文：1.步态规划：六足步行机器人的步态是多样的，其中三角步态（或交替三角步态、3+3步态）步态是六足步行机器人实现步行的典型步态。
昆虫机器人diy详解
昆虫机器人diy详解
一、基本原理
本项目的机器人依靠带偏心摆锤的震动马达发出的震动波进行移动。
本项目虽然驱动原理比较简单，但是由于造型的差异其实分成了三款不同的机器人（分别是Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型），而且由于结构的不同也导致运动的规律和效果有所不同。
在开始的时候只是实现了基本的随着震动做不规则运动的效果，后来的升级版本中同时也给后面的Ⅱ型和Ⅲ型两款额外增加了一对会发光的眼睛。
1、驱动原理
本项目机器人的动力依靠的是震动波，即用震动器带动整个机器人身体发生震动，在机器人的重量较轻，且支撑不是很平稳的时候，机器人就会发生位置的移动。
这里所谓震动器，其实就是我们手机中实现震机的震动马达，其原理就是通过旋转的马达带动一个位于偏心轮上的摆锤，由于摆锤的重心是位于旋转的轴上的一边，在马达转动的过程中，就会由于摆锤的重量不断循环的在转轴的周围产生一个离心的外力（即：交替忽上忽下、忽左忽右的摆动），从而导致马达的震动。
下图中左边的两个震动马达是在普通马达上接了偏心摆锤，而右边扁平的其实把马达和摆锤融为一体了，效果其实相当于左边马达竖着放而已，只不过结构更紧凑了。
本项目的Ⅰ型和Ⅱ型采用的是扁平的震动马达，而Ⅲ型采用的是普通的震动马达。
扁平震动马达的震动（幅度）效果不如普通的震动马达，但是扁平震动马达的消耗电流小，有着更强的续航能力可以持续运动的时间更长。
2、电路原理
本项目的电路非常简单，只是一个简单的电学电路，稍微有点物理电学知识的人都可以制作出来。
【最新精选】l六足昆虫机器人机原理
【最新精选】l六足昆虫机器人机原理一、基本原理本项目的机器人，传动系统还是继续利用“摆动曲柄滑块机构”原理，把减速电机的旋转运动转换为驱动腿迈步的往复摆动运动，再结合简单的连杆结构，协调六条腿按照昆虫的步态规律实现爬行运动。
1、运动方式本项目机器人是模仿拥有六条腿的昆虫的爬行运动。
昆虫爬行想必大家都是见过的，但是由于昆虫的六条腿还是多了些，而且一般昆虫的动作都比较迅速，观察起来有点眼花缭乱，所以可能很多人并不是很了解昆虫爬行时这六条腿是如何协调动作的。
而要做好六足爬行机器人，就要清晰的了解这六条腿的每个阶段的步伐状态，也就是我们常说的“步态”。
实际上，一般六条腿的昆虫，是以三条腿为一组、共两组交叉进行协调运动的。
同一时间内，有一组也就是三条腿着地，另外一组的三条腿是离开地面的，然后两组交替切换往前爬行。
我们都知道，三点可以确定一个平面，即三条腿可以保证整个身体的平衡，这也许就是很多昆虫都是长了六条腿的主要原因吧。
以下是六足昆虫爬行步态的分解，以前进方向为例进行说明:1、静止时六条腿都是同时着地;2、前进时，先迈出第1组三条腿(左前、右中、左后)，第2组三条腿着地(右前、左中、右后);3、第1组三条腿(左前、右中、左后)往前迈出着地后保持不动，然后换第2组三条腿(右前、左中、右后)往前迈出;4、第2组三条腿(右前、左中、右后)往前迈出着地后保持不动，再换第1组……如此循环往复，同一时间都保证有一组三条腿着地以保持身体的平衡，并不断往前进。
2、驱动机理本项目机器人是采用六足爬行的方式运动，对于六足的驱动力量也是有一定要求的，所以与前几个仿生类机器人项目一样都是借助减速电机所具有的“低转速、高扭矩”的特性来实现的。
与PVC-Robot 11号、PVC-Robot 12号机器人驱动双臂以及与PVC-Robot 13号驱动双足类似，本项目机器人六足中的中间两足是主动足，是由减速电机直接驱动的，而采用的减速电机同样也必须要满足两个条件:1、拥有足够的动力，能够支撑双足行走;2、减速电机左右两侧同轴输出。
六足仿生机器人研究报告
六足仿生机器人研究报告摘要：多足仿生机器人拥有的出色的地形适应能力使其在特种机器人领域闪耀夺目，成为近年来机器人领域的一颗无法忽视的新星。
本课题所研制六足仿生机器人由18个舵机组成6条腿，每条腿有1个水平旋转及2个垂直升降共3个自由度。
该六足仿生机器人由ATmega16单片机精确控制到每个舵机，可实现机器人模仿昆虫三三足行走。
本文将从六足仿生机器人的设计、六足仿生机器人的功能实现、六足仿生机器人的功能扩展三大方面展示研究成果。
关键词：六足仿生机器人；昆虫行走；地形适应能力；跨障一、六足仿生机器人的设计六足仿生机器人集仿生学原理、机构学理论、计算机软件开发技术、自动控制原理与技术、传感器检测技术和电机驱动技术于一体。
对于传统的行动结构，其优势在于其具有的优越的跨障碍能力，以及在复杂地形条件下的地形适应能力。
本课题基于六足仿生机器人的行走方式、行动机构结构设计、伺服器的驱动进行研究。
1.仿生学原理分析该六足仿生机器人基于模仿昆虫的运动原理设计而成，故本课题首先对昆虫如何运动进行了研究。
昆虫有3对共6条足，分别分布于前、中、后胸，由所处位置相应被称为前足、中足、后足，每条足可分为六节，由基部向末端依次为基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节。
昆虫的足的主要自由度可视为3个，分别由转节、胫节、跗节完成，实现足的自由活动。
昆虫行走时每次以三条足为一组，两组足交替运动。
在昆虫的实际运动过程中，昆虫前进、后退、转向时其足皆按此方法三三足行走，只是由每条足移动的位置不同而实现不同的动作。
2.六足仿生机器人运动学分析（1）三角步态行走法昆虫运动时，它的三对足分为两组交替运动，每三足构成一个三角形支架结构，这便是三角步态行走法。
在六足仿生机器人的实际运动中，其步态多种多样，而三角步态行走法为六足仿生机器人实现行走的典型步态。
（2）六足仿生机器人的行走分析①昆虫的足主要有3个自由度，因此在机器人的每条足上我们安装了3个可实现角度精确控制的舵机来实现3个自由度，其中1个水平旋转自由度、2个垂直升降自由度。
六足爬虫机器人设计
六足爬虫机器人设计六足爬虫机器人设计日期：2004年9月30日目录前言2（一）、机器人的大脑3（二）、机器人的眼睛耳朵3（三）、机器人的腿——驱动器与驱动轮4（四）、机器人的手臂——机械传动专制5（五）、机器人的心脏——电池5一、AT89S51单片机简介6（一）、AT89S51要紧功能列举如下：6（二）、AT89S51各引脚功能介绍：6二、操纵系统电路图10三、微型伺服马达原理与操纵11（一）、微型伺服马达内部结构11（二）、微行伺服马达的工作原理11（三）、伺服马达的操纵12（四）、选用的伺服马达12四、红外遥控13（一）、红外遥控系统13（二）、遥控发射器及其编码13（三）、红外接收模块14（四）、红外解码程序设计14五、操纵程序15六、六足爬虫机器人结构设计图30前言今年年初，学校为参加中央电视台举办的第三届全国大学生气器人电视大赛，组建了机器人制作小组。
我主动参加，有幸成为了其中的一员。
因为我们往常没有参加过类似的竞赛，也没有制作机器人的体会。
能够讲我们什么差不多上从零开始，边学习边制作。
通过这半年多的制作过程，我从中学到了专门多书本上学不到的东西，也得到了专门好的学习与锤炼的机会。
最初，我们组建了机器人制作实验室。
到五金机电市场购买了必要的工具和一些制作材料。
然后开始制作实验机器人的躯体——框架。
实验机器人的框架我们是使用轻型万能角钢制作的，这种角钢的两侧都有间隔平均的孔槽，能够专门方便的用螺栓进行连接。
用不同长度的角钢组合后，就能够得到不同大小的立方体和长方体及多边形。
机器人躯体的框架就搭建好了。
在它的上面将装上：机器人的大脑——可编程操纵器、机器人的眼睛耳朵——传感器、机器人的腿——驱动轮、机器人的手臂——机械传动专制、机器人的心脏——电池……之因此使用轻型万能角钢，要紧是因为是在制作试验机型，而轻型万能角钢安装拆卸方便和便于修改长度，调整设计。
实验机器人定型后，就照其尺寸用不锈钢方管焊接制作机器人的躯体。
六足机器人
六足機器人組員：林怡均、朱文毅、吳啟彰、周韋佑、張育展德霖技術學院機械工程系夜二技096A指導老師：黃澤世老師摘要近年來有相當多的研究探討兩足至多足機器人的應用，過去兩足機器人多為輪型機構系統，其運動局限於二維平面無法克服許多困難山區崎嶇的地形[1]。
因此，人類開始思考創造類似人類、昆蟲、動物等運動模式的步行機器人。
因為步行機器人具有較優越的跨障能力，可以克服困難崎嶇的地形，且因為機器人比人類能承受更嚴苛的工作環境，因此可以運用在許多危險的工作，例如火山的研究或其他星球的探測等。
我們仿造六足節肢動物的身體結構，設計以十二顆伺服馬達帶動各腳的上下與前後運動，並依照六足節肢動物的行走步態，調整行進穩定性。
並配合控制系統的建立，完成硬體的致動與協調，以達到所要求的動作、行進速度與避障能力[3]。
致謝感謝黃澤世老師細心的為我們揣摩此研究的重點所在，也提醒了我們很多該注意卻沒注意到的問題，將我們的作品更完整的展現出來。
一、研究目的人類對於外太空探險的慾望不曾一日間斷過，因此，如何在不危害人類生命的前提下，挑選先遣部隊之探險員，值得深思。
在國內外已由很多學者深入探討可移動式機器人的設計與改進。
一般的可移動式機器人的移動方式可分為輪形、足形和軌跡形。
在足形移動式方面有分兩足、四足、六足和多足機器人，另外還有蛇行移動機器人。
不論在靜止或行走，多足機器人的移動較具靈活性與變化，但其步行控制的困難是需要有良好的控制與規畫，多足機器人較不受地形限制，可四處移動是探索未知環境的一項利器，更是很好的研究題材[5]。
二、設計原理仿生式六足機器人，顧名思義，當我們第一次聽到六足(六隻腳)時，很自然就想到在這大自然之中，昆蟲就是六隻腳的[4]。
故在此研究範圍我們將可以昆蟲的足步結構，步行型態，協調性…等等作為基準，先以模仿昆蟲的各類步行，進階改进成最適合機械器具移動的腳步，配合連桿組進而做出最有效率的步行機。
在此範疇中，最需要去研究的正是六隻腳的協調性、各腳如何踏出、…類似此類的問題。
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l六足昆虫机器人机械原理
一、基本原理
本项目的机器人，传动系统还是继续利用“摆动曲柄滑块机构”原理，把减速电机的旋转运动转换为驱动腿迈步的往复摆动运动，再结合简单的连杆结构，协调六条腿按照昆虫的步态规律实现爬行运动。
1、运动方式
本项目机器人是模仿拥有六条腿的昆虫的爬行运动。
昆虫爬行想必大家都是见过的，但是由于昆虫的六条腿还是多了些，而且一般昆虫的动作都比较迅速，观察起来有点眼花缭乱，所以可能很多人并不是很了解昆虫爬行时这六条腿是如何协调动作的。
而要做好六足爬行机器人，就要清晰的了解这六条腿的每个阶段的步伐状态，也就是我们常说的“步态”。
实际上，一般六条腿的昆虫，是以三条腿为一组、共两组交叉进行协调运动的。
同一时间内，有一组也就是三条腿着地，另外一组的三条腿是离开地面的，然后两组交替切换往前爬行。
我们都知道，三点可以确定一个平面，即三条腿可以保证整个身体的平衡，这也许就是很多昆虫都是长了六条腿的主要原因吧。
以下是六足昆虫爬行步态的分解，以前进方向为例进行说明:
1、静止时六条腿都是同时着地;
2、前进时，先迈出第1组三条腿(左前、右中、左后)，第2组三条腿着地(右前、左中、右后);
3、第1组三条腿(左前、右中、左后)往前迈出着地后保持不动，然后换第2
组三条腿(右前、左中、右后)往前迈出;
4、第2组三条腿(右前、左中、右后)往前迈出着地后保持不动，再换第1组……
如此循环往复，同一时间都保证有一组三条腿着地以保持身体的平衡，并不断往前进。
2、驱动机理
本项目机器人是采用六足爬行的方式运动，对于六足的驱动力量也是有一定要求的，所
以与前几个仿生类机器人项目一样都是借助减速电机所具有的“低转速、高扭矩”的特性来实现的。
与PVC-Robot 11号、PVC-Robot 12号机器人驱动双臂以及与PVC-Robot 13号驱动双足类似，本项目机器人六足中的中间两足是主动足，是由减速电机直接驱动的，而采用的减速电机同样也必须要满足两个条件:
1、拥有足够的动力，能够支撑双足行走;
2、减速电机左右两侧同轴输出。
为此，需要利用“蜗杆传动机构”对现有减速电机进行改造，相关方案在前面的项目中也已经进行了详细的阐述，这里不再重复，具体可以点击这里:PVC-Robot 11号——减速机构
本项目机器人实现六足爬行机械结构，其实是和PVC-Robot 12号、PVC-
Robot13号类似的“连杆机构”——“摆动曲柄滑块机构”，只不过说这个在PVC-Robot 15号中这个连杆机构驱动六足的中间两足，然后再通过连杆带动其他四足
联动的。
相关资料请参考:PVC-Robot 12号——驱动机理、PVC-Robot 13号——驱动机理。
下面为摆动曲柄滑块机构应用在本项目中的运动过程示意图。
以下为两种一样的摆动曲柄滑块机构连杆，前者采用了离心圆盘作为转动结构，而后者则采用了曲柄作为转动结构，两者本质是一样。
为了加工方便，一般多用后面一种”曲柄“结构(可省掉一个圆盘)。
而在本项目中我们采用的也是后面的设计。
为了机器人能够让两组三足交替向前迈步行走，则“摆动曲柄滑块机构”的安装也比较巧妙，为了直接驱动两侧的中足，我们用了左右两套相同的连杆机构，且为同轴的方式安装(同一根转动的轴)，但两个连杆的铰链结合部分的位置正好相反，即分别位于转盘一条直径线上的两头，也就是曲柄的位置正好相反，使得左右两套连杆机构在同一时间上运动的状态刚好相反，比如:一个位于最左边的位置的时候另一个正好位于最右边的位置，一个位于最高的位置的时候另一个正好位于最低的位置。
另外，前足通过一个连杆和中足的曲柄相连，后足也通过一个连杆和中足的曲柄相连。
前足和后足也由限位杆控制住摆动的范围。
曲柄滑块机构直接驱动六足的中间两足，对于其他四足则是通过简单的连杆机构进行联
动的。
以下为六足通过连杆进行联动的示意图，同一列状态下的两个图为同一时间左右两侧
各足的状态，可以看到任何时候都有三条腿着地以保持身体平衡。