四足机器人的结构设计
《2024年具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性,逐渐在众多领域展现出巨大的应用潜力。
为了进一步增强四足机器人的运动性能和适应能力,本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
该设计通过综合串联和并联结构的优势,旨在实现更高效、更灵活的移动方式。
二、四足机器人总体设计1. 机械结构本四足机器人采用模块化设计,主要由机身、四条腿以及控制系统等部分组成。
机身负责承载和控制核心部件,四条腿则采用串并混联结构,以实现更好的运动性能。
2. 串并混联结构腿的设计每条腿由串联结构和并联结构混合组成。
串联结构负责实现腿部的直线运动,而并联结构则提供额外的支撑和稳定性。
这种设计使得四足机器人在行走过程中能够更好地应对复杂地形。
三、串联部分设计串联部分主要由大腿、小腿和足部组成。
大腿和小腿采用轻质高强度的材料制成,以减轻整体重量并提高运动速度。
足部设计为可调节的形状,以适应不同地形。
四、并联部分设计并联部分主要起到支撑和稳定作用。
通过多个液压缸或电机驱动的连杆机构,实现腿部在不同方向上的微调,从而提高机器人的稳定性和灵活性。
此外,并联部分还可以帮助四足机器人在行走过程中更好地应对冲击和振动。
五、控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分,负责实现各种运动控制和协调。
采用高性能的微处理器和传感器,实现对机器人运动的实时监测和控制。
通过预设的算法和程序,使四足机器人能够自主完成各种复杂的运动任务。
六、仿真与实验验证为验证设计的可行性和性能,我们进行了仿真和实验验证。
通过在仿真环境中模拟四足机器人的运动过程,分析其运动性能和稳定性。
同时,在实验过程中对四足机器人进行实际测试,以验证其在不同地形和环境下的运动能力和适应性。
七、结论本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计,通过综合串联和并联结构的优势,实现了更高效、更灵活的移动方式。
经过仿真和实验验证,该设计在运动性能和稳定性方面表现出色,具有广泛的应用前景。
四足机器人
![四足机器人](https://img.taocdn.com/s3/m/ef3976cbbb4cf7ec4afed01f.png)
四足步行机器人机械本体结构
弹性驱动式实施方案:步行腿中的并联驱动机构和串联驱动机构均采 用伺服电机弹性驱动器驱动,整个动力全部来自电机。
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4.四足机器人2
四足机器人单腿结构图
机架组件 5、大腿组件 3 和弹性小腿组件 1。 机架组件与大腿组件之间通过髋关节 4 相连, 大腿组件与弹性小腿之间通过膝关节 2 相连。
单足装配模型示意图
3
2.液压驱动足式机器人腿部
足式机器人腿部的机构简图 足式机器人的运动实质上是由EF,IG,JH之间的滑块机构和AE之 间的转动副,驱动AB杆绕A点转动,BC杆绕B点转动,CD绕C点转 动,AE绕Z轴转动,从而使D点相对地面运动,达到行走目的。
4
3.四足机器人1
步行腿结构示意图
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1.平面并联五杆机构
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9.四足轮腿式结构机器人
四足轮腿式
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1.“4+2”多足步行机器人
整体图
腿结构主视图
其腿部件由髖关节、大腿关节、小腿关节和踝关节四部分组成,大、 小腿关节之间由线轮传动。
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10.“4+2”多足步行机器人
1.髖关节:是由上下层布置的两个大且薄的齿轮和连接该两个大齿轮的薄 壁方框组成,其转动则能够带动大腿和小腿整体转动。 2.大腿关节:大腿关节轴由髖关节墙板支撑,采用齿轮传动,传动路线布 置在髖关节框架的上层,大腿围绕第一关节轴转动。 3.小腿关节:小腿关节在大腿关节的最远端。按腿臂融合的功能要求,小 腿关节不但要保证能带动小腿杆转过大腿杆,而且必须实现独立驱动功能。 4.踝关节:要满足多足步行机器人在三维空间的六个运动自由度,就要求 踝关节必须有三个自由度,基于这一要求踝关节采用球铰链形式实现腿脚 的联接。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢结构和运动方式设计的机器人,它具有良好的稳定性和适应性,可以在复杂多变的环境中进行行走和动作。
在设计四足步行机器人的结构时,需要考虑其稳定性、速度、承载能力等因素,以实现其在不同场景下的应用。
下面我们将对四足步行机器人的结构设计进行分析。
1. 主体结构四足步行机器人的主体结构通常由机身、四条腿和连接部分组成。
机身作为机器人的主要载体,内部通常安装有控制系统、动力系统和传感器等设备,用于控制机器人的动作和行走。
四条腿通常采用对称布局,每条腿上都安装有多个关节,以实现各种复杂的运动。
连接部分则起到连接机身和四条腿的作用,通常采用轴承和连接杆来实现。
2. 关节设计四足步行机器人的关节设计是其结构设计中的关键部分。
每条腿通常由多个关节组成,包括髋关节、膝关节和踝关节等。
这些关节可以实现机器人的各种运动,如抬腿、摆动、蹬地等。
在设计关节时,需要考虑其承载能力、速度和精度,以保证机器人的稳定性和灵活性。
3. 动力系统四足步行机器人通常采用电机作为动力源,通过驱动关节实现机器人的运动。
在设计动力系统时,需要考虑电机的功率、扭矩和速度等参数,以满足机器人在不同情况下的运动需求。
还需要考虑电池的容量和供电系统的稳定性,以保证机器人具有足够的持久力和稳定性。
4. 控制系统四足步行机器人的控制系统是其核心部分,它通过传感器获取周围环境的信息,并通过算法和控制器实现机器人的自主运动和行走。
在设计控制系统时,需要考虑传感器的类型和位置、控制算法的精度和稳定性,以确保机器人能够准确地感知环境并做出相应的动作。
5. 材料选择在四足步行机器人的结构设计中,材料选择是一个重要的考虑因素。
机身和腿部通常采用轻量且具有一定强度的材料,如铝合金、碳纤维等。
这样可以保证机器人具有足够的强度和刚度,同时又不会增加过多的重量,从而提高机器人的运动性能和效率。
四足步行机器人的结构设计涉及到多个方面,包括主体结构、关节设计、动力系统、控制系统和材料选择等。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种能够模拟动物行走动作的机器人,具有四条腿,能够自主进行步行运动。
它的结构设计是一个关键的因素,决定了机器人的稳定性、灵活性和能够进行的动作。
四足步行机器人通常由机械结构、传感器、控制系统和动力系统四个方面组成。
机械结构是四足步行机器人的基础,它需要设计出能够支撑机器人重量的框架结构,并且能够承受机器人运动时的各种力和力矩。
常见的结构设计有平行连杆机构、链杆机构和并联机构等。
平行连杆机构是最常见的结构,它由四条平行的连杆构成,每条连杆上有一个驱动齿轮和一个被动齿轮,通过驱动齿轮的转动来控制机器人的运动。
传感器是四足步行机器人的感知系统,能够感知机器人周围的环境信息,并将这些信息传递给控制系统。
常见的传感器有惯性测量单元(IMU)、压力传感器、力传感器、视觉传感器和距离传感器等。
IMU能够感知机器人的姿态和加速度,压力传感器和力传感器则可以感知机器人腿部的受力情况,视觉传感器能够感知机器人周围的图像信息,距离传感器可以感知机器人与周围物体的距离。
控制系统是四足步行机器人的控制中心,负责接收传感器的信号,并根据这些信号进行决策,控制机器人进行相应的动作。
控制系统一般采用嵌入式系统或者计算机系统来实现,通过编程算法来控制机器人的姿态、步态和运动轨迹等。
动力系统是四足步行机器人的动力来源,通常采用电动机或液压系统。
电动机具有体积小、重量轻和响应速度快的优点,适合用于小型四足步行机器人;液压系统具有承载能力大、动力输出平稳和响应速度快的优点,适合用于大型四足步行机器人。
在设计四足步行机器人结构时,需要考虑到机器人的稳定性和灵活性。
稳定性是指机器人在行走时是否能够保持平衡,主要取决于机器人的重心位置以及腿部运动的轨迹和速度。
灵活性是指机器人是否能够适应不同的环境和任务需求,主要取决于机器人的步态和关节的自由度。
四足步行机器人常用的步态包括三角步态、四边步态和六角步态等,可以根据实际情况选择合适的步态。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢行走方式的机械装置,在近年来得到了广泛的关注和研究。
四足步行机器人的结构设计是其性能表现的关键,本文将针对四足步行机器人的结构设计进行分析和讨论。
一、四足步行机器人的基本结构四足步行机器人通常由机械结构、传动系统、传感器系统和控制系统四个部分组成。
1. 机械结构:四足步行机器人的机械结构是其最基本的组成部分,也是承载整个机器人重量和提供运动支撑的关键。
一般来说,四足步行机器人的机械结构应具备良好的稳定性、强度和刚度,以保证机器人在行走过程中能够稳定地支撑自身重量,并克服外部环境的摩擦力和阻力。
2. 传动系统:四足步行机器人的传动系统用于实现机器人四肢的运动控制,一般采用电机和液压缸等执行机构作为驱动装置,并通过传动装置将动力传递到机器人的四肢上。
传动系统的设计应保证机器人在行走过程中能够实现灵活的步态控制和高效的动力传递,以提高机器人的运动性能和适应性。
3. 传感器系统:四足步行机器人的传感器系统用于获取机器人周围环境的信息,并将其反馈到控制系统中进行处理和分析。
常用的传感器包括摄像头、激光雷达、惯性测量单元等,用于实现机器人的环境感知和自主导航能力。
4. 控制系统:四足步行机器人的控制系统用于实现对机器人运动和姿态的精确控制,一般包括运动控制、姿态控制和步态规划等功能。
控制系统的设计应保证机器人能够实现稳定、高效的步行运动,并具备一定的自主导航和应急反应能力。
二、四足步行机器人的结构设计要点1. 机械结构设计要点(1)结构设计要具备足够的稳定性和刚度,以支撑机器人的重量和提供稳定的运动平台。
(2)结构设计要符合机器人的运动特性和应用环境,以保证机器人在各种复杂地形下能够稳定行走。
(3)结构设计要考虑机器人的组装和维护便捷性,以提高机器人的可靠性和可维护性。
2. 传动系统设计要点(1)传动系统设计要具备高效的动力传递和快速的响应性能,以实现机器人的灵活运动控制。
《2024年具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其优秀的地形适应性和运动灵活性,在军事、救援、勘探等领域得到了广泛的应用。
而具有串并混联结构腿的四足机器人,更是以其高稳定性、高运动性能和良好的负载能力,成为了当前研究的热点。
本文将详细介绍这种四足机器人的设计思路、结构特点及其实现过程。
二、设计思路在四足机器人的设计中,串并混联结构是一种常见的腿部结构形式。
该结构能够结合串联机器人和并联机器人的优点,使得机器人在运动过程中既具备较高的灵活性,又保持了良好的稳定性。
因此,本设计的核心思路是采用串并混联结构的腿部设计,以提高四足机器人的运动性能和稳定性。
三、结构设计1. 腿部结构设计本设计的四足机器人采用串并混联结构的腿部设计。
腿部主要由串联部分和并联部分组成。
串联部分包括大腿、小腿和脚掌等部分,负责机器人的主要运动功能;并联部分则通过多个液压缸或电动推杆等驱动装置,实现腿部的弯曲和伸展,提高机器人的灵活性和稳定性。
2. 身体结构设计四足机器人的身体结构采用模块化设计,以便于组装、维护和升级。
主要包括底盘、电机控制器、电源等部分。
底盘采用高强度材料制成,以承受机器人在复杂地形上的运动压力。
电机控制器负责控制各个电机和驱动装置的运作,实现机器人的各种动作。
电源则提供机器人所需的电能。
四、运动学分析在四足机器人的运动过程中,需要考虑到各个关节的协调性和运动范围。
通过建立运动学模型,可以对机器人的运动进行精确控制。
本设计的四足机器人采用逆运动学方法,根据目标位置和姿态,计算出各个关节的转动角度和驱动装置的伸缩量。
同时,考虑到机器人在运动过程中的动力学特性,如惯性力、摩擦力等,进行合理的动力学分析和优化。
五、控制系统设计四足机器人的控制系统是保证其正常运作的关键。
本设计的四足机器人采用基于微处理器的控制系统,通过传感器实时获取机器人的位置、速度、姿态等信息,并根据预设的算法计算出各个电机和驱动装置的控制指令。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模拟动物四肢步行方式的机器人。
它具有良好的适地性和灵活性,可以应用于各种复杂环境中,例如救援、探索、农业等。
四足步行机器人的结构设计是实现其步行运动和完成任务的关键。
1. 机械结构设计:四足步行机器人的机械结构主要包括机身、四肢、关节和传动系统等部分。
机身的设计应考虑到重心的稳定性和机器人的整体刚性,一般采用轻质材料和合理的结构布局。
四肢的设计应具有足够的力量和灵活性,能够适应不同地形和姿势的需求。
关节的设计应具有足够的承载能力和运动范围,一般采用旋转关节和伸缩关节等。
传动系统的设计应考虑到传动效率和可靠性,一般采用电机驱动和齿轮传动等。
2. 控制系统设计:四足步行机器人的控制系统主要包括感知、决策和执行三个层次。
感知的设计应采用多种传感器,如摄像头、激光雷达、陀螺仪等,用于获取周围环境的信息。
决策的设计应基于感知信息和任务要求,通过算法和模型计算出合理的运动策略和路径规划。
执行的设计应将决策结果转化为相应的机器人动作,控制四肢的运动和保持平衡。
3. 动力系统设计:四足步行机器人的动力系统主要包括电源和驱动器。
电源的设计应提供稳定和持久的电能供应,一般采用电池或者燃料电池等。
驱动器的设计应根据机器人的重量和动作需求选择适当的电机和控制器,一般采用无刷直流电机和腿部驱动器等。
4. 结构分析:为了实现高效、稳定、灵活的步行运动,四足步行机器人的结构应进行结构分析。
通过有限元分析等工具,分析机器人在不同工况下的受力和变形情况,优化机械结构。
还应考虑到机器人的自重、荷载和动作过程中的冲击和振动等因素,进行合理设计和选材。
5. 运动学和动力学分析:为了保证步行机器人的运动稳定性和效率,需要进行运动学和动力学分析。
运动学分析可以确定机器人的运动轨迹和姿态,动力学分析可以计算出机器人的受力和力矩。
通过分析得到的结果,可以对机器人的运动控制和力量调节进行优化和改进。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性,在复杂地形中的适应性日益受到关注。
本文旨在设计一种具有串并混联结构腿的四足机器人,以提高机器人的运动性能和适应能力。
本文将详细介绍该四足机器人的设计思路、结构特点及优势。
二、设计思路1. 总体设计本设计的四足机器人采用模块化设计思想,将机器人分为上位机、驱动系统、腿部结构和控制系统等部分。
其中,腿部结构采用串并混联结构,以提高机器人的运动性能和稳定性。
2. 串并混联结构串并混联结构是指在一个机械结构中同时存在串联和并联的元素。
在四足机器人的腿部设计中,我们采用此结构以提高机器人的灵活性和稳定性。
在腿部关节处,我们采用并联结构以提高关节的承载能力和运动范围;而在腿部驱动和传动部分,我们采用串联结构以提高传动效率和动力传递的准确性。
三、结构特点1. 腿部设计四足机器人的腿部采用串并混联结构,包括大腿、小腿和足部等部分。
大腿和小腿通过关节进行连接,并在关节处采用并联结构以提高承载能力和运动范围。
此外,我们还设计了弹簧减震系统,以吸收机器人运动过程中的冲击和振动。
2. 驱动系统驱动系统采用电机和传动装置的串联结构,将电机的动力传递给腿部各关节。
我们选用高性能的直流无刷电机,以保证机器人具有足够的动力和运动速度。
此外,我们还设计了传动装置的润滑系统,以减少传动过程中的摩擦和磨损。
3. 控制系统控制系统是四足机器人的核心部分,我们采用先进的控制算法和传感器技术,实现对机器人运动的精确控制。
我们选用高性能的微处理器作为控制核心,通过传感器实时获取机器人的状态信息,并根据预设的算法对机器人进行控制。
此外,我们还设计了人机交互界面,以便用户对机器人进行操作和监控。
四、优势1. 运动性能优越:采用串并混联结构的腿部设计,使机器人具有较高的灵活性和稳定性,能在复杂地形中实现高效的运动。
2. 承载能力强:在关节处采用并联结构,提高了机器人的承载能力,使其能承载更重的负载。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢运动原理,实现步行功能的机器人系统。
它具有重要的工程应用价值,可以应用于紧急救援、探险勘测、军事侦察等领域。
而其结构设计是保证机器人顺利实现步行功能的关键。
本文将对四足步行机器人结构设计进行详细分析。
1.四足步行机器人的结构设计原理四足步行机器人的结构设计原理主要来源于仿生学和机械工程学。
在仿生学方面,研究人员通过对动物四肢运动原理的深入研究,发现了动物在运动中所具备的平衡性、适应性以及高效性等特点。
这些特点对于机器人的设计具有借鉴意义,可以帮助机器人在不同的环境中实现稳定的步行功能。
四足步行机器人的结构设计主要包括机身结构、关节结构和传动结构三个方面。
首先是机身结构。
四足步行机器人的机身结构通常采用轻质高强度材料制成,以保证机器人在运动过程中具备足够的稳定性和承载能力。
在机身结构设计中,研究人员通常会根据机器人的具体应用需求,确定机身的长度、宽度和高度等参数,并在此基础上进行结构强度分析和优化设计。
其次是关节结构。
四足步行机器人的关节结构通常采用多自由度结构设计,以提高机器人在运动过程中的灵活性和适应性。
在关节结构设计中,研究人员通常会考虑到机器人的步态模式、关节角度限制等因素,并采用柔性传感器、电机控制等技术手段,实现机器人步行功能的顺利实现。
在进行四足步行机器人结构设计时,研究人员通常会采用一系列优化方法,以提高机器人的性能和适应性。
首先是多学科综合设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时,研究人员通常会汇集机械工程学、控制工程学等多个学科的知识,进行综合设计和分析。
通过多学科综合设计方法,研究人员可以充分发挥各学科的优势,最大限度地提高机器人的性能和适应性。
其次是多目标优化设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时,研究人员通常会考虑到机器人的多个性能指标,如稳定性、效率、可靠性等。
通过多目标优化设计方法,研究人员可以找到一组最优解,从而实现不同性能指标之间的平衡,并最终提高机器人的综合性能。
本科毕业论文---四足步行机器人腿的机构设计(论文)设计
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毕业设计(论文)四足步行机器人腿的机构设计学生姓名:学号:所在系部:专业班级:指导教师:日期:摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用,着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制,对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细,并结合三维进行理性的理解。
关键词:SolidWorks;足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of design concepts and approach to the design of walking and the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords:SolidWorks; four-legged walking robot目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步行机器人的概述 (1)1.2 步行机器人研发现状 (1)1.3 存在的问题 (5)2 四足机器人腿的研究 (6)2.1 腿的对比分析 (6)2.1.1 开环关节连杆机构 (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 (9)2.2 腿的设计 (11)2.2.1 腿的机构分析 (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 (18)2.3 单条腿尺寸优化 (21)2.3.1 数学建模 (21)2.3.2 运动特征的分析 (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 (27)3 机体设计 (30)3.1 机体设计 (30)3.1.1 机体外壳设计 (30)3.1.2 传动系统设计 (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 (36)4.1 论文完成的主要工作 (36)4.2 总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一,通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性,在复杂地形中的适应能力越来越受到关注。
四足机器人的设计关键在于其腿部结构的设计,本文将重点讨论一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
该设计通过串联和并联机构的结合,实现了机器人腿部的灵活性和稳定性,为四足机器人在各种复杂环境中的应用提供了可能。
二、设计概述本设计的四足机器人腿部结构采用串并混联结构,结合了串联机构的高精度和并联机构的强大负载能力。
串并混联结构使得机器人腿部能够在保持稳定的同时,实现灵活的运动。
具体来说,该设计包括以下部分:1. 驱动系统:采用电机和传动装置驱动机器人腿部各关节的运动。
2. 串联机构:主要承担机器人腿部的精确位置控制,通过电机驱动实现关节的灵活运动。
3. 并联机构:通过多个并联杆件,提高了机器人的负载能力和运动稳定性。
三、结构设计1. 腿部结构:机器人腿部的串并混联结构由串联关节和并联机构组成。
其中,串联关节负责实现腿部的弯曲、伸展等动作,而并联机构则负责提高腿部在运动过程中的稳定性。
2. 驱动系统:采用电机和传动装置驱动机器人腿部的运动。
电机通过减速器、齿轮等传动装置将动力传递到各个关节,实现机器人的运动控制。
3. 控制系统:采用高性能的控制器,实现对机器人运动的精确控制。
控制系统通过传感器实时获取机器人各部位的运动状态,并根据预设的算法进行运算和控制,确保机器人的稳定运行。
四、优点及应用前景具有串并混联结构腿的四足机器人设计具有以下优点:1. 灵活性:通过串联机构的运用,机器人腿部能够实现灵活的运动,适应各种复杂地形。
2. 稳定性:并联机构的加入提高了机器人在运动过程中的稳定性,使其在负载较大的情况下仍能保持稳定的运动状态。
3. 高效性:通过优化设计,使得机器人在运动过程中能够更高效地完成各项任务。
应用前景方面,该设计的四足机器人在多个领域具有广泛的应用价值。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析随着机器人技术的不断发展,四足步行机器人已经成为一个重要的研究方向。
四足机器人具有稳定性好、通过障碍物能力强等特点,因此在越野探测、救援等领域有着广泛的应用前景。
下面我们来对四足步行机器人的结构设计进行分析。
四足步行机器人的主要部件包括机械结构、电气控制系统、传感器和动力系统等。
机械结构是四足机器人的骨架,决定了机器人的外形和运动特性。
通常采用的机械结构包括机器人的躯干、四条腿和关节等。
躯干部分通常由刚性材料制成,用于承载电气控制系统和传感器等部件。
四条腿由多个连杆和关节组成,可以实现机器人的步行运动。
关节是机器人步行的关键部分,通常采用舵机或电机驱动,能够控制步态和姿态。
电气控制系统是四足机器人的大脑,负责控制机器人的运动和感知环境。
电气控制系统通常由嵌入式处理器、电机驱动器和通信模块等组成。
嵌入式处理器根据传感器的反馈信息,计算出驱动关节的控制指令,实现机器人的运动。
电机驱动器通过控制电机的转速和转向,实现机器人的步态和姿态控制。
通信模块负责与外部设备进行通信,实现远程控制和数据传输。
传感器是四足机器人获取环境信息的重要手段。
常用的传感器包括视觉传感器、惯性测量单元(IMU)、力传感器和距离传感器等。
视觉传感器可以实时采集环境图像,用于自主导航和障碍物检测。
IMU可以测量机器人的加速度、角速度和姿态等,用于姿态控制和运动跟踪。
力传感器可以测量机器人与外界的力交互,用于力控制和物体抓取。
距离传感器可以测量机器人与障碍物之间的距离,用于避障和路径规划。
动力系统是四足机器人的能源来源,通常采用电池或燃料电池等。
电池是最常见的动力系统,具有高能量密度和简单的充电方式,能够满足机器人的常规工作要求。
燃料电池则具有高能量转化效率和长时间工作能力,但由于燃料供应和排放问题,目前在实际应用中还不太常见。
四足步行机器人的设计需要考虑机械结构、电气控制系统、传感器和动力系统等方面的因素。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四足行走姿态的机器人,它可以在不平整的地面上行走,具有较强的适应性和稳定性。
在现代工业和科研领域,四足步行机器人已经得到了广泛的应用,例如在救援、勘探、农业等领域中发挥了重要作用。
在本文中,将对四足步行机器人的结构设计进行分析,并探讨其优缺点以及未来的发展方向。
四足步行机器人的结构设计主要包括机械结构、传感器系统、控制系统等部分。
在机械结构方面,四足步行机器人通常由四条腿和一台中央控制单元组成。
每条腿包括关节、连杆、驱动器和传感器等部件,通过这些部件的组合运动,机器人可以实现步行运动。
传感器系统用于感知外部环境,包括摄像头、红外线传感器、激光雷达等,这些传感器可以帮助机器人感知地形、障碍物、距离等信息。
控制系统则负责对机器人的运动进行控制,包括路径规划、动作规划、稳定控制等功能。
四足步行机器人的结构设计需要考虑多个方面的因素,例如稳定性、速度、能耗等。
稳定性是四足步行机器人设计的重要指标之一。
机器人在不规则地形上行走时,需要保持稳定性,以防止翻倒或失去平衡。
为此,机器人的机械结构需要具有较强的承载能力和稳定性。
速度是衡量机器人性能的重要指标之一。
四足步行机器人需要具有足够的行走速度,以适应各种应用场景。
能耗也是需要考虑的重要因素,机器人需要在有限的能源条件下完成任务,因此需要设计高效的机械结构和控制系统。
在目前的四足步行机器人中,存在一些不足之处。
现有的机器人在不规则地形上的适应性还不够理想,例如在爬坡、穿越障碍物等场景下存在一定的困难。
机器人的能耗问题仍然是一个挑战,尤其是在长时间工作或远程任务中,机器人需要具有更长的续航能力。
目前机器人的智能化水平还有待提高,例如在路径规划、环境感知等方面需要更加灵活和智能。
为了解决上述问题,未来的四足步行机器人可以从以下几个方面进行改进。
可以通过优化机械结构和材料,提高机器人的稳定性和承载能力。
例如可以采用轻量化材料,提高机器人的运动速度和续航能力。
四足机器人结构设计】
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四足机器人结构设计1. 引言四足机器人是一种模仿动物四肢行走的机器人,广泛应用于许多领域,如救援、探险和工业等。
在设计四足机器人的过程中,合理的结构设计是非常关键的,它直接影响机器人的动力学性能和运动能力。
本文将讨论四足机器人结构设计的几个重要方面。
2. 结构设计考虑因素在设计四足机器人的结构时,有以下几个关键因素需要考虑:•模仿动物行走方式:四足机器人的行走方式通常是模仿动物的行走方式,如犬、猫、马等。
因此,结构设计需要考虑模仿动物的骨骼结构和关节运动范围。
•动力学性能:四足机器人的结构设计需要满足机器人行走时的动力学要求,包括机器人的稳定性、荷载能力和速度等。
•环境适应性:四足机器人通常需要在各种复杂环境中工作,如不平坦地面、楼梯等。
因此,结构设计需要考虑机器人在各种环境中的适应性。
•能耗和效率:四足机器人的结构设计还需考虑机器人的能耗和运动效率,以提高机器人的续航能力和工作效率。
3. 结构设计要点3.1 骨骼结构四足机器人的骨骼结构应尽可能模仿动物的骨骼结构,以保证机器人的稳定性和运动灵活性。
骨骼结构通常由主要骨骼和连接部件组成。
主要骨骼应具有足够的刚度和强度,以承受机器人的重量和外部荷载。
连接部件通常采用可调节的关节连接,以实现关节的灵活运动。
3.2 关节设计关节是四足机器人的关键部件之一,它决定了机器人的运动范围和灵活性。
关节设计需要考虑关节的轴向和转动范围,以及关节的耐用性和可调节性。
关节通常使用电机驱动,以实现机器人的运动。
3.3 动力传输系统四足机器人的动力传输系统应能够将电机产生的动力传输到各个关节和驱动轮,以实现机器人的运动。
动力传输系统通常由传动装置和连接杆件组成,传动装置可以是齿轮传动、链传动或带传动等。
3.4 脚部设计四足机器人的脚部设计很重要,它直接影响机器人的稳定性和地面适应性。
脚部结构通常包括足底、足面和足跟等部分,足底应具有良好的附着力和缓冲能力,足面应具有良好的摩擦力和抓握力,足跟应具有稳定性和弹性。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性,在复杂地形适应、救援、军事等领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计,旨在提高机器人的运动性能和适应能力。
二、设计目标本设计的目标是创建一个具有高效运动性能、良好稳定性和环境适应能力的四足机器人。
通过采用串并混联结构腿的设计,使机器人能够在各种复杂地形中灵活运动,同时保证机器人的运动速度和负载能力。
三、结构设计1. 整体结构四足机器人的整体结构包括机身、四条腿和控制系统。
机身负责承载和控制整个机器人的运动,四条腿通过关节与机身相连,实现机器人的行走功能。
2. 腿部结构设计腿部结构采用串并混联结构,即腿部关节由串联和并联结构组成。
串联结构保证了腿部的直线运动,提高了运动的精确性;并联结构则增强了腿部的承载能力和运动范围。
腿部结构包括大腿、小腿和足部,各部分通过关节相互连接,实现弯曲、伸展和旋转等动作。
3. 关节设计关节是四足机器人运动的关键部分,本设计采用伺服电机驱动的关节,具有高精度、高效率的特点。
关节内部装有传感器,可以实时监测关节的运动状态,为控制系统的调整提供依据。
四、运动控制1. 控制策略采用基于行为的控制策略,通过分析环境信息和机器人状态,制定合适的行走策略。
同时,利用模糊控制算法对机器人进行控制,提高机器人在复杂环境中的适应能力。
2. 步态规划步态规划是实现四足机器人稳定行走的关键。
本设计采用基于动态规划的步态规划方法,根据机器人的运动状态和环境信息,制定合理的步态序列。
同时,通过调整步态参数,使机器人在不同地形中都能保持稳定的行走。
五、性能分析1. 运动性能具有串并混联结构腿的四足机器人在运动性能方面表现出色,能够在复杂地形中灵活运动,同时保持较高的运动速度。
此外,机器人的负载能力也得到了显著提高。
2. 稳定性通过精确的步态规划和关节控制,机器人能够保持稳定的行走状态,即使在崎岖不平的地形中也能保持较好的平衡。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性,在复杂地形中的适应性得到了广泛的关注。
本文将详细介绍一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计,旨在提高机器人的运动性能和适应能力。
二、设计概述本设计的四足机器人采用串并混联结构腿,这种结构融合了串联和并联机构的优点,能够提高机器人的运动灵活性和稳定性。
机器人的每条腿由驱动系统、传动系统、控制系统和执行机构等部分组成。
三、串并混联结构腿设计1. 串联部分设计:串联部分主要负责腿部的大范围运动,包括髋关节和膝关节等部位的移动。
采用高精度、高强度的材料制作,确保机器人在运动过程中能够保持稳定。
2. 并联部分设计:并联部分主要负责腿部的精细调整和稳定性增强,如踝关节的调整等。
通过并联机构的平行连接,可以实现腿部的多方向运动,提高机器人的灵活性和适应性。
3. 混联结构:混联结构结合了串联和并联机构的优点,使机器人既能够进行大范围运动,又能够进行精细调整。
这种结构使得机器人在复杂地形中具有更好的适应能力。
四、驱动系统设计驱动系统是四足机器人的核心部分,采用电机和传动装置等组成。
电机负责提供动力,传动装置则负责将动力传递到执行机构。
为保证机器人的运动性能和稳定性,驱动系统需具备高精度、高效率的特点。
五、控制系统设计控制系统是四足机器人的大脑,负责协调各个部分的工作。
采用先进的控制算法,实现机器人的自主运动、路径规划、避障等功能。
同时,控制系统还需要与上位机进行通信,实现远程控制和监控。
六、执行机构设计执行机构是四足机器人运动的关键部分,包括腿部和足部等。
采用轻质、高强度的材料制作,确保机器人在运动过程中能够保持轻便和灵活。
同时,执行机构的设计还需考虑与驱动系统和控制系统的配合,确保机器人能够顺利地完成各种任务。
七、实验与测试为验证本设计的四足机器人的性能和适应性,进行了大量的实验和测试。
实验结果表明,具有串并混联结构腿的四足机器人在复杂地形中具有出色的运动性能和稳定性。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言四足机器人是当前机器人技术领域的重要研究方向之一,其运动稳定性和环境适应性一直是研究的热点。
本文旨在设计一种具有串并混联结构腿的四足机器人,以提高机器人的运动性能和适应性。
本文将从设计思路、结构特点、运动学分析、控制系统设计等方面进行详细阐述。
二、设计思路在四足机器人的设计中,腿部的结构设计是关键之一。
传统的四足机器人采用串联结构或并联结构,这两种结构各有优缺点。
串联结构具有结构简单、制造方便等优点,但运动灵活性较差;而并联结构具有高运动精度、高刚度等优点,但制造难度较大。
因此,本文提出了一种串并混联结构的腿部设计思路,以结合两种结构的优点,提高机器人的运动性能和适应性。
三、结构特点1. 腿部结构设计本设计的四足机器人采用串并混联结构的腿部设计。
具体来说,腿部由多个串联和并联单元组成,使得机器人可以在不同的环境中实现更为灵活的运动。
同时,该设计还具有以下特点:(1)模块化设计:每个单元都可以独立制造和更换,方便维护和升级。
(2)可调节性:通过调整各单元的相对位置和角度,可以适应不同的地形和环境。
(3)高运动性能:通过并联结构的优势,实现高运动精度和高刚度。
2. 整体结构设计除了腿部结构外,整体结构设计也是四足机器人设计中不可忽视的一部分。
本设计的四足机器人采用轻量化材料制造,以降低能耗和提高运动性能。
同时,整体结构采用模块化设计,方便后续的维护和升级。
此外,机器人还配备了电源系统、控制系统等重要组成部分。
四、运动学分析本设计的四足机器人在运动学方面具有较高的性能。
通过合理的腿部结构设计,机器人可以实现多种步态,如步行、跑步、爬坡等。
同时,通过控制系统对各单元的协调控制,可以实现高精度的运动控制。
此外,机器人还具有良好的稳定性和适应性,可以在不同的地形和环境中实现稳定的运动。
五、控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分之一。
本设计的四足机器人采用先进的控制系统设计,包括硬件和软件两个部分。
四足机器人设计报告
![四足机器人设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/172d10a5ed3a87c24028915f804d2b160b4e8610.png)
四足机器人设计报告四足机器人设计报告摘要:本文介绍了四足机器人(walking dog)的设计过程,其中包括控制系统软硬件的设计、传感器的应用以及机器人步态的规划。
一、本体设计:walking dog的单腿设置髋关节和踝关节两自由度,能在一个平面内自由运动(见图1.1)。
采用舵机作为机器人的关节驱动器,其单腿结构图见(图1.2)。
为了便于步态规划,设计上下肢L1、L2长均为65mm。
四肢间用铝合金框架连接,完成后照片见(图1.3)。
walking dog 的每只脚底均有一个光电传感器,能有效检测脚底环境的变化。
walking dog的头部为一个舵机,携带光电反射式传感器,能探测前方180度75cm内的障碍物。
图1.1 四足机器人模型图1.2 单腿结构图1.3:完成后照片二、控制系统设计为了使机器人能灵活地搭载各种传感器以及实现不同的步态,将底层驱动单元与上层步态算法平台分开。
因为walking dog的各关节均为舵机,特设计了16路舵机驱动器作为底层驱动单元,用来驱动机器人全身各关节。
并设计了上层算法平台,将各关节参数通过UART 实时地发送到底层驱动单元。
图2.1为系统框图。
图2.1:系统框图1、底层驱动单元设计图2.2给出了舵机的工作原理框图,电动机驱动减速齿轮组,并带动一个线性的电位器作位置检测,控制电路将反馈电压与输入的控制脉冲信号作比较,产生偏差并驱动直流电动机正向或反向转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符。
图2.2:舵机工作原理框图针对舵机这一特性,设计底层驱动器的系统结构图见图2.3。
Mage8的16位定时器分时产生16次定时中断,中断子程序产生移位脉冲,通过4N25光偶隔离输入到移位寄存器,实现各路PWM信号高电平部分的分时产生。
图2.4为定时产生脉冲的中断处理流程,图2.5例举了产生4路PWM信号的波形图。
实际电路原理图见附录1。
图2.3:16路舵机驱动器结构图图2.4:定时中断服务流程图2.5:产生4路PWM 的波形信号2、算法平台的设计步态机器人要求对各个关节实施快速准确的位置控制,因此对控制系统提出了比较高的要求:1、具有大量数据存储能力用来存储大量的步态数据。
四足步行机器人结构设计分析
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四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿生物四足动物行走方式的机器人。
其结构设计包括机械结构设计和控制系统设计两个方面。
下面将对四足步行机器人的结构设计进行分析。
机械结构设计是四足步行机器人的基础,包括机器人的骨架结构、运动机构、传动机构和外貌设计等方面。
机器人的骨架结构是机器人整体结构的基础,它需要具有足够的刚度和强度,以承受机器人运动时的各种力和负载。
骨架结构通常采用铝合金或碳纤维等轻质材料制造,以减少机器人的自重。
机器人的运动机构是实现机器人行走和转向的关键部件。
常见的运动机构有步态方式和两节支撑方式。
步态方式是通过左右两侧的四肢交替运动来实现行走。
两节支撑方式是通过左、右两侧的前、后两条腿同时支撑身体,通过重心转移来实现行走。
运动机构的设计需要考虑到机器人的行走稳定性、能耗和效率等因素。
传动机构是机器人运动和力学能量传输的手段,常见的传动机构有驱动轮、伺服电机和减速器等。
驱动轮是机器人的足部,通过旋转实现机器人的行走。
伺服电机是控制机器人运动的关键部件,通过控制伺服电机的转速和转向来实现机器人的运动。
减速器是将伺服电机的高转速转换为足够的扭矩,并将其传递给驱动轮的装置。
外貌设计是机器人的重要组成部分,它不仅影响机器人的外观美观度,还与机器人的功能和使用场景密切相关。
外貌设计需要考虑到机器人的使用环境和任务需求,以确保机器人能够正常工作并具有较好的使用体验。
控制系统设计是四足步行机器人的核心,包括传感器、电路控制和运动控制等方面。
传感器是机器人获取外部环境信息的重要手段,常见的传感器有陀螺仪、加速度计、距离传感器和视觉传感器等。
电路控制是机器人的控制中枢,负责传感器数据的处理和决策,以及对伺服电机和驱动轮等执行机构的控制。
运动控制是实现机器人行走和转向的关键技术,通过控制伺服电机和驱动轮的运动参数来实现机器人的行走和转向。
四足步行机器人的结构设计是一个涉及多个方面的复杂任务,需要综合考虑机器人的功能需求、力学特性和控制系统等因素。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
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《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的进步,四足机器人逐渐成为研究热点。
为了提升机器人的灵活性和运动性能,设计具有串并混联结构腿的四足机器人显得尤为重要。
本文将详细介绍这种四足机器人的设计思路、技术特点以及实现过程。
二、设计思路1. 结构选择本设计采用串并混联结构腿,即将串联机构与并联机构相结合,以实现更好的运动性能和稳定性。
其中,腿部关节采用串联机构,而足部则采用并联机构以提高抓地力和适应性。
2. 运动性能需求四足机器人需要具备快速、灵活的运动能力,以适应各种复杂地形。
因此,设计过程中需考虑机器人的步态规划、动态稳定性以及负载能力。
三、技术特点1. 串并混联结构串并混联结构腿具有较高的灵活性和稳定性。
串联机构使腿部关节运动更为灵活,而并联机构则能提高足部的抓地力和适应性,使机器人能够在各种地形中稳定行走。
2. 模块化设计采用模块化设计,便于后期维护和升级。
每个模块都具有独立的功能,如驱动、传感器、控制等,方便进行替换和扩展。
3. 动力系统动力系统采用高效、轻量的电机和电池组合,以确保机器人具有较长的续航能力和快速的运动性能。
同时,采用先进的能量回收技术,提高能量利用效率。
四、实现过程1. 机械结构设计根据设计思路和技术特点,进行机械结构设计。
包括腿部关节、足部结构、驱动装置等部分的详细设计。
在设计中,需考虑结构的稳固性、轻量化和制造工艺等因素。
2. 控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分,负责协调各部分的运动。
采用先进的控制算法和传感器技术,实现机器人的步态规划、动态稳定性和负载能力。
同时,为便于后期维护和升级,控制系统采用模块化设计。
3. 制造与测试制造过程中需严格按照设计图纸进行加工和组装。
完成制造后,进行严格的测试,包括静态稳定性测试、动态行走测试、负载能力测试等。
确保四足机器人在各种工况下都能稳定、灵活地运动。
五、结论本文介绍了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
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四足机器人的结构设计
作者:王丽君
来源:《中国新技术新产品》2016年第18期
摘要:随着机器人技术的不断发展,我国发明的步行机器人的应用得到了广泛地应用,步行机器人属于一种集仿生学、机械工程学以及控制工程学等多种学科为一体的一项研究实体,是一个典型的多变量、飞翔性以及结构复杂的动力学系统,在四足机器人的研究过程中,姿态结构的不稳定以及产生稳定步行的运动已经成为了必须解决的动态平衡问题。
本文首先对四足机器人的本体结构设计进行了分析;其次针对现有的步行机器人在实际研究和应用中存在的一些问题进行了分析。
关键词:四足;步行机器人;结构设计
中图分类号:TP391 文献标识码:A
在现阶段中,机器人的主要的移动方式包括轮式、履带式和足式,其中采用轮式和履带式的机器人在穿越障碍的能力方面是相对较弱的,因此运动方面的灵活性也就不能进行充分地展示。
在此基础上,四足机器人的步行腿就可以具有多个自由度的特点,在落足点方面是比较分散的,因此可以在足尖点可以控制的范围之内进行灵活调整行走的步态,在穿越障碍和规避障碍的能力方面是相对较强的。
一、四足机器人的本体结构设计
1.机构模型的建立和简化
在四足哺乳动物中,腿部是由5个部分来共同组成的,利用和躯干之间的有效连接,实现对腿部的控制,从而完成行走的活动,在每一个关节当中都拥有1~3个之间的自由度,可以使其在运动的时候进行灵活和敏捷地运行。
在机械的控制和复杂方面,要想完全模仿四足生物来进行机器人的行走,是有一定程度的难度的。
只能在保证机器人可以灵活运动的前提下,最大程度地降低机械控制的复杂程度。
四足机器人由步行腿和侧摆、大腿和小腿3个部分构成,躯体和侧摆、侧摆和大腿、大腿和小腿之间由于需要转动进而形成关节的连接,在每一个关节处都需要有一个自由度。
2.自由度的确定
四足机器人在进行的过程中,步行腿的运行可以分为两种状态,分别是摆动状态和支撑状态。
在进行摆动状态的时候,步行腿就和连杆之间就会形成一种在串联基础上的空间开链式的
结构,此时的步行腿的自由度和关节数量是一致的。
在支撑状态中,地面就成为了并联机构的机架,可以简单地认为是和地面组成的一种球关节的状态。
二、四足步行机器人整体结构设计
1.方案设计
在传统步行机器人的设计基础上,结合设计的具体要求,对四足机器人的整体设计进行了分析,在本文的机器人设计中,需要将平面并联无杆机构的方式应用在机器人当中的步行机构中,利用传动轴来进行驱动,以此来作为混合驱动的输入源进行驱动;在对外界的感知方面,利用和传动轴一同安装的动态扭矩传感器来获取,主要用于监控步行机构驱动关节的驱动扭矩。
在整体的设计中,需要将驱动电机、扭矩传感器以及控制电路进行密封在机器人的体内,从而实现控制系统和外界介质之间的有效隔离。
最终的步行机器人单足结构如图1所示。
2.结构设计
在本文中所涉及的步行机器人的总体结构是对称形式的机器人,首先需要对机器人的另建模型进行建立,在对结构进行分析和建模的时候需要对单只腿的机构以及驱动方式进行分析,就可以对该四足步行机器人的整体行走结构进行了解。
在对该机器人步行单足机构模型进行建立的时候,第一步需要将步行机构的模型建立,一般情况下,步行机构是由并联驱动平面无杆机构来共同组成的,因此在进行模型建立的过程中,需要将并联无杆机构的可动性能进行充分满足的基础上,并且对其进行优化建立,再根据机器人的整体步行的实际情况,从而将该机器人的步行机构的三维模型进行建立。
在传动轴的设计方面,传动轴首先需要和步行机构中的驱动关节进行连接,在连接的过程中,一般情况下采用的是键槽式周向固定和轴肩以及螺纹旋紧式的轴向固定方式;与此同时,还需要至少一个轴承座来进行固定,利用轴承座和动态扭矩传感器之间的轴向进行连接。
在密封轴套的设计方面,为了充分保证传动的效率能够最大程度地提升,在旋转轴和机壳之间必须留有一定的间隙,可以使得外界的介质能够渗入到其中。
轴套在安装时需要和转动轴一起安装,因此在轴套的内圈内存在一个密封圈的轨道,可以在轨道内将旋转轴的周围进行包围,并且进行紧密地接触,利用此种方式来防止外界介质的渗入。
最后就需要对模型的单元件进行装配,包括控制元器件、动态扭矩传感器、联轴器以及驱动电机等,在进行装配的过程中,值得注意的是同轴安装,可以对传动轴的传动效率起到重要的作用,直接影响传动执行的效率问题。
另外,同轴的安装还对密封的性能起着决定的作用。
密封轴套主要是利用密封圈和旋转轴之间的紧密接触来达到密封的效率,因此同轴度的安装对于密封均匀性的问题是有着相当大的关系的。
与此同时,同轴度的安装对于传感器的数据采集也有着相当大的影响,在动态扭矩传感器进行实时监测的过程中,驱动关节就会收到驱动扭矩
传感器对于周围相关数据信息的情况,如果是在同轴度不好的情况下,也会对扭矩传感器的驱动产生一定的波动影响,从而影响传感器的性能。
模型装配的原理示意图如图2所示。
3.传感器的安装
在进行结构设计的过程中,需要将动态扭矩的传感器安装在驱动电机和轴承座之间,从而实现利用刚性联轴器和传动轴和电机的输出轴向之间的有效连接。
在进行安装时需要注意的是安装同轴度的问题,同轴度的安装质量好坏可以对传感器的功能是否可以有效实现产生最直接的关系,并且也可以对测量的准确性进行充分地展示。
在实际安装过程中,可以利用轴的连接方式和扭矩传感器的本身长度来对驱动电机和负载之间的距离进行有效确定,从而可以有效实现对驱动电机和负载的轴线之间距离的调整,也就是两者对于基准面距离的调整,一般情况下,两者之间的轴线的同轴度是需要小于Ф0.03mm的,需要将其固定在驱动电机和负载的基准面之上的。
另外一方面,扭矩传感器在安装的过程当中,外界的环境温度需要保持在0~60℃的范围之间,相对的湿度要小于90%,并且在安装的过程中不可以出现易燃和易爆物品。
结语
综上所述,在传统四足机器人的结构方面的不足的基础上,根据现实生活中的实际需求来设计出一套崭新的步行机器人的结构,在本文的叙述中,充分地将平面并联无杆机构的应用原理应用在步行机器人的机构中,利用轴传动来对机器人本身的步行进行驱动,并且在进行行走的过程中可以利用动态扭矩传感器来对周围的情况进行充分感知,最终达到步行控制的目标。
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