六足爬行机器人设计--电路图
六脚柱状爬行机器人 大学毕业设计
六脚柱状爬行机器人第一章准备安装机器人必需的工具下面是安装该机器人时需要的工具：●螺丝刀●钻子●1/8英寸钻头●小活动扳手或套筒扳手●剪线钳●少量的白色油脂或类似的润滑油柱状机器人套件装箱清单全套柱状机器人包含下面的元器件：电子/电器类：●1个BASIC Stamp 2 控制器●1块USB接口的教学板●12个型号为HiTec HS-322HD 伺服电机●一根USB连接线●1个USB电机控制器●4条6英寸电机延长线铝质部件：●1根主梁（Channel）●6个电机固定支架（Servo Holders）●6个腿部活动关节（Leg Actuators ）●6个活动关节支撑件（Leg Actuator Supports）●6个腿部的前半部分（Front Legs）●6腿部的后半部分（Rear Legs）●6电机支架（Servo Brackets）●4个电路板支架（Circuit board brackets）螺母、螺钉、垫圈和螺杆●12个#2 弹垫●28个#4-1/4英寸螺钉●12个#4-3/8英寸螺钉●6个#4-7/16英寸螺钉●6个#4-1/2英寸螺钉●6个#4-1/4尼龙取间支柱●40个#4螺母●15个#4锁紧螺母●40个# 4弹垫●3个#4-1.50螺钉●6个#4垫圈●24个#6-3/8英寸螺钉●24个#6弹垫●24个#6螺母●6个#8-1.5英寸螺钉●6个#8锁紧螺母●12个#8平垫●6个#8-9/16英寸尼龙取间支柱●6个#8-7/16英寸尼龙取间支柱●12个1/4SAE平垫其他●机器人手册●6个2/56英寸螺杆●6个橡胶脚●12个圆头塑料连接件●12个球形连接头●12条扎带你自己需要准备的东西和装配其他机器人一样，完成六脚柱状爬行机器人需要你自己提供一些额外的工具：●输出电压为5-7.2V的镍肽电池或镍膈电池为电机供电。
它为输出电流在1800mAH到3300mAH的标准电池组合，通常用在无线遥控车上。
六足爬虫机器人设计
六足爬虫机器人设计设计人：李海鹰日期：2004年9月30日目录前言 (3)（一）、机器人的大脑 (3)（二）、机器人的眼睛耳朵 (4)（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）、A T89S51主要功能列举如下： (6)（二）、A T89S51各引脚功能介绍： (6)二、控制系统电路图 (9)三、微型伺服马达原理与控制 (10)（一）、微型伺服马达内部结构 (10)（二）、微行伺服马达的工作原理 (10)（三）、伺服马达的控制 (11)（四）、选用的伺服马达 (11)四、红外遥控 (12)（一）、红外遥控系统 (12)（二）、遥控发射器及其编码 (12)（三）、红外接收模块 (13)（四）、红外解码程序设计 (14)五、控制程序 (14)六、六足爬虫机器人结构设计图 (21)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机器人电视大赛，组建了机器人制作小组。
我积极参加，有幸成为了其中的一员。
因为我们以前没有参加过类似的比赛，也没有制作机器人的经验。
可以说我们什么都是从零开始，边学习边制作。
通过这半年多的制作过程，我从中学到了很多书本上学不到的东西，也得到了很好的学习与锻炼的机会。
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身体——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均匀的孔槽，可以很方便的用螺栓进行连接。
用不同长度的角钢组合后，就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。
机器人身体的框架就搭建好了。
在它的上面将装上：机器人的大脑——可编程控制器、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……之所以使用轻型万能角钢，主要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。
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。
(机械制造行业)六脚爬虫机器人机械结构设计和控制系统搭建
（机械制造行业）六脚爬虫机器人机械结构设计和控制系统搭建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Abstract ThethesisdescribesindetailthatthemechanicdesignofHexcrawlerandthepil ingofcontrolprogram. Thestructureoftherobotisinsymmetricexpression,asimplemechanism;thef unctionofwalkingissupportedbysixlegs,andeighteenmotors,withmultiple degreesoffreedom.Besides,itisofhighstabilityandflexibility. TheprogramtocontroltherobotiswritteninClanguage,includingbasicgait,t headvancedapplicationofsensors.Thereby,therobotcanwalkinseveralgaits .Atthesametime,itcansensetheconditionaroundit.Then,itwillprocesstheda taitreceived,andcontrolthemotionoftherobot.Keywords:symmetricexpression，PSCU,gait,sensor目录摘要IAbstractII目录III1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-5-2机械结构设计介绍-6-2.1功能需求与分析-6-2.2材料选择与结构设计介绍-6-3舵机控制板原理与应用-9-3.1舵机原理介绍-9-3.2舵机控制板原理介绍-10-3.3如何使用舵机控制板-12-3.4控制板程序编写-14-4STM32开发板介绍与程序编写-18-4.1STM32F107芯片简介-18-4.2软件与编程初始准备-18-4.3GPIO与AFIO设置与应用-18-4.31GPIO设置与应用 (18)4.32AFIO-----I/O口重映射 (22)4.4USART设置与应用-22-4.5外部中断设置与应用-26-4.6系统时钟设置与应用-29-4.61系统时钟简介与应用 (29)4.62定时器配置 (31)4.7机器人行走步态程序编写-32-4.71机器人行走步态简介 (33)4.72三脚步态 (35)4.73四脚步态 (37)4.74单脚（波动）步态 (38)4.75转弯与横爬步态 (40)4.8多传感器应用与程序编写-43-4.81指南针传感器 (43)4.82红外、光敏传感器 (45)4.83柔性力传感器 (46)4.84温湿度、发声、射频识别（RFID）传感器 (48)4.85无线（Zigbee）传感器 (49)4.86超声传感器 (52)5总结-55-致谢-56-参考文献-57-1绪论1.1课题来源本项目来源于华中科技大学与伍斯特理工学院合作的WPI项目。
红外遥控六足机器人设计
六足机器人设计前言 2（一）、机器人的大脑 2（二）、机器人的眼睛耳朵 2（三）、机器人的腿——驱动器与驱动轮 3（四）、机器人的手臂——机械传动专制 4（五）、机器人的心脏——电池 4一、AT89S51单片机简介 5（一）、AT89S51主要功能列举如下： 5（二）、AT89S51各引脚功能介绍： 5二、控制系统电路图 7三、微型伺服马达原理与控制 8（一）、微型伺服马达内部结构 8（二）、微行伺服马达的工作原理 8（三）、伺服马达的控制 9（四）、选用的伺服马达 9四、红外遥控 11（一）、红外遥控系统 11（二）、遥控发射器及其编码 11（三）、红外接收模块 11（四）、红外解码程序设计 11五、控制程序 12六、六足爬虫机器人结构设计图 18前言（一）、机器人的大脑它可以有很多叫法，可以叫做：可编程控制器、微控制器，微处理器，处理器或者计算器等，不过这都不要紧，通常微处理器是指一块芯片，而其它的是一整套控制器，包括微处理器和一些别的元件。
任何一个机器人大脑就必须要有这块芯片，不然就称不上机器人了。
在选择微控制器的时候，主要要考虑：处理器的速度，要实现的功能，ROM 和RAM的大小，I/O端口类型和数量，编程语言以及功耗等。
其主要类型有：单片机、PLC、工控机、PC机等。
单有这些硬件是不够的，机器人的大脑还无法运行。
只有在程序的控制下，它才能按我们的要求去工作。
可以说程序就是机器人的灵魂了。
而程序是由编程语言所编写的。
编程语言是一个控制器能够接受的语言类型，一般有C语言，汇编语言或者basic语言等，这些通常能被高级一点的控制器直接执行，因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。
微处理器将执行这些机器码，并对机器人进行控制。
（二）、机器人的眼睛耳朵传感器，是机器人的感觉器官，是机器人和现实世界之间的纽带，使机器人能感知周围的环境情况。
其主要有：光电传感器、红外传感器、力传感器、超声波传感器、位置和姿态传感器等等。
【信息化-精编】红外遥控六足爬虫机器人设计
红外遥控六足爬虫机器人设计六足爬虫机器人设计设计人：李海鹰日期：2004年9月30日目录前言2（一）、机器人的大脑2（二）、机器人的眼睛耳朵2（三）、机器人的腿——驱动器与驱动轮3（四）、机器人的手臂——机械传动专制4（五）、机器人的心脏——电池4一、AT89S51单片机简介5（一）、AT89S51主要功能列举如下：5（二）、AT89S51各引脚功能介绍：5二、控制系统电路图7三、微型伺服马达原理与控制8（一）、微型伺服马达内部结构8（二）、微行伺服马达的工作原理8（三）、伺服马达的控制9（四）、选用的伺服马达9四、红外遥控11（一）、红外遥控系统11（二）、遥控发射器及其编码11（三）、红外接收模块11（四）、红外解码程序设计11五、控制程序12六、六足爬虫机器人结构设计图18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机器人电视大赛，组建了机器人制作小组。
我积极参加，有幸成为了其中的一员。
因为我们以前没有参加过类似的比赛，也没有制作机器人的经验。
可以说我们什么都是从零开始，边学习边制作。
通过这半年多的制作过程，我从中学到了很多书本上学不到的东西，也得到了很好的学习与锻炼的机会。
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身体——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均匀的孔槽，可以很方便的用螺栓进行连接。
用不同长度的角钢组合后，就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。
机器人身体的框架就搭建好了。
在它的上面将装上：机器人的大脑——可编程控制器、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……之所以使用轻型万能角钢，主要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身体。
红外遥控六足爬虫机器人设计(单片机)
驱动器就是驱动机器人的动的部件。最常用的是电机了。当然还有液压，气 动等别的驱动方式。一个机器人最主要的控制量就是控制机器人的移动，无论是 自身的移动还是手臂等关节的移动，所以机器人驱动器中最根本和本质的问题就 是控制电机，控制电机转的圈数，就可以控制机器人移动的距离和方向，机械手 臂的弯曲的程度或者移动的距离等。所以，第一个要解决的问题就是如何让电机 能根据自己的意图转动。一般来说，有专门的控制卡和控制芯片来进行控制的。
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身体。再在 上面进行打孔等工作，后就可以将机器人的其它部分安装上去。这样一个机器人 就制作好了。
下面我介绍一下机器人的基本组成部分：
（一）、机器人的大脑
它可以有很多叫法，可以叫做：可编程控制器、微控制器，微处理器，处理 器或者计算器等，不过这都不要紧，通常微处理器是指一块芯片，而其它的是一 整套控制器，包括微处理器和一些别的元件。任何一个机器人大脑就必须要有这 块芯片，不然就称不上机器人了。在选择微控制器的时候，主要要考虑：处理器 的速度，要实现的功能，ROM 和 RAM 的大小，I/O 端口类型和数量，编程语言以 及功耗等。
一、AT89S51 单片机简介....................................................................................................6
（一）、AT89S51 主要功能列举如下：.................................................................6 （二）、AT89S51 各引脚功能介绍：.....................................................................6 二、控制系统电路图 ............................................................................................................... 9 三、微型伺服马达原理与控制 ............................................................................................. 10 （一）、微型伺服马达内部结构 ........................................................................... 10 （二）、微行伺服马达的工作原理 ....................................................................... 10 （三）、伺服马达的控制....................................................................................... 11 （四）、选用的伺服马达....................................................................................... 11 四、红外遥控 ......................................................................................................................... 12 （一）、 红外遥控系统.........................................................................................12 （二）、 遥控发射器及其编码.............................................................................12 （三）、红外接收模块 ........................................................................................... 13 （四）、红外解码程序设计 ................................................................................... 13 五、控制程序 ......................................................................................................................... 14 六、六足爬虫机器人结构设计图 ......................................................................................... 20
红外遥控六足爬虫机器人设计
六足爬虫机器人设计设计人：李海鹰日期：2004年9月30日目录前言 (3)（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）、A T89S51主要功能列举如下： (6)（二）、A T89S51各引脚功能介绍： (6)二、控制系统电路图 (9)三、微型伺服马达原理与控制 (10)（一）、微型伺服马达内部结构 (10)（二）、微行伺服马达的工作原理 (10)（三）、伺服马达的控制 (11)（四）、选用的伺服马达 (11)四、红外遥控 (12)（一）、红外遥控系统 (12)（二）、遥控发射器及其编码 (12)（三）、红外接收模块 (13)（四）、红外解码程序设计 (13)五、控制程序 (14)六、六足爬虫机器人结构设计图 (20)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机器人电视大赛，组建了机器人制作小组。
我积极参加，有幸成为了其中的一员。
因为我们以前没有参加过类似的比赛，也没有制作机器人的经验。
可以说我们什么都是从零开始，边学习边制作。
通过这半年多的制作过程，我从中学到了很多书本上学不到的东西，也得到了很好的学习与锻炼的机会。
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身体——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均匀的孔槽，可以很方便的用螺栓进行连接。
用不同长度的角钢组合后，就可以得到不同大小的立方体和长方体及多边形。
机器人身体的框架就搭建好了。
在它的上面将装上：机器人的大脑——可编程控制器、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……之所以使用轻型万能角钢，主要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。
六足爬行机器人设计--第4章 六足爬行机器人机械部分的设计
舵机的输入线共有三条，中间红色的是电源线，旁边黑色的是地线，这两根线给舵机提供最基本的能源供应，主要是电机的转动消耗，电源有两种规格，一种是4.8V，另一种是6.0V，分别对应不同的转矩标准，6.0V的相应要大一些；另外一根线是控制信号线。
舵机的工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
本设计根据机器人的技术要求和机器人的运行环境，选择了直接连接传动的传动方式。这种方式可以适应此次设计的六足爬行机器人。
3、材料的选择
结构件材料选择是机器人机械系统设计中的重要问题之一，与一般机械设备相比，机器人结构的动力特性是十分重要的，这是选材的出发点。六足爬行机器人材料选择的基本要求是：强度可靠、重量轻、弹性模量大、材料价格低。综合以上各个要求，选择铸造铝ZL101（铝硅合金）作为此次六足爬行机器人腿部结构的材料，机体底板也采用铸造铝ZL101（铝硅合金），但机体其他非重要位置则采用工程塑料（聚氯乙烯），腿部结构与地面的接触材料则选择普通橡胶。
图4.9FUTABA S3001标准舵机实物图
机器人的机体底板是安放机器人腿结构和其他零件的载体，机体底板承受机器人大部分的重量，所以机器人机体底板的设计将直接影响机器人质量的好坏，
由前面的计算可以知道机器人各个腿间的间距如图4.10所示。
图4.10 机器人腿间尺寸
舵机轴穿过的尺寸为10mm，为了便于安装舵机，在每边留20mm的间距，所以机体底板的尺寸为240mm×340mm。
慧鱼六足PPT
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应用价值
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六足机器人可以更好的适应复杂的环境，对地 形的适应能力更强，其可实现提高运载工具在 复杂地面上的通过能力，实现特殊的功能要求， 避免恶劣的工作环境对人体的伤害。可实现探 索，检测功能。在很多恶劣的环境中，准确地 完成特殊任务和难以完成的工作，比如废墟、 火灾现场等，在国防、救灾等工作上有难以替 代的意义。在特定场合替代人工巡检的巨大优 势。因此推进多足机器人的研究对国防、救灾、 巡检探索等领域具有重要意义。
3
六足步行机器人步态示意图
三角步态运动原理 FR
• 机器人的六条腿采用 “三脚行走步态”的 行走方式,以保持其直立平稳的走姿,就是在 行走时,其中三条腿总是同时离开地面,它们 是一侧的前、后腿和另外一侧的中间腿。
• 接触地面的腿,形成了稳定的三角形结构.根 据三脚行走步态安装、调整好驱动腿部运动 的六个曲柄,使之带动六只脚协调移动.即要 使同时接触地面的三只脚保持曲柄位置相同, 这时离开地面的三只脚的曲柄做180°旋转。
仿生六足昆虫机器人
机械结构简介
该机器人的整机结构包括三大部分：机械部分、传感器部分和控制部分。机 械部分主要由机体、两个直流电机、齿轮——蜗杆传动机构、六套四连杆机 构组成。直流电机驱动电机轴上套接直齿轮，通过齿轮联接带动蜗杆轴的转 动。其中电机轴是输出轴，蜗杆轴是工作轴。蜗杆转动带动其一侧的三个蜗 轮转动，继而带动腿部运动来控制模型的移动。电机逆向转动来实现模型前 进。传感器用机械限位开关可检测前方的障碍物。 由于同一边的腿关节由曲轴与蜗轮联接。可以通过调节曲轴角度来控制各腿 相位的异同以及相位差，故可以达成不同的步态。
第6章-六足仿生机器人项目设计
图6-2踝关节零件图
图6-3上板零件图
图6-4膝关节零件图
图6-5足零件图
图6-6云台零件图
图6-7踝关节零件图
本节所提供的零件都是3D建模，自行打印完成的，上 述所有模型的尺寸单位都是mm。虽然作者使用的建模软件 是SolidWorks，同学们也可以根据自己平时的喜好和习惯 选用其他的建模软件操作，只要按照上图所给出的尺寸设 计就可以，但是输出文件一定要选择.stl格式的才可以， 因为目前市面上常用的桌面级3D打印机和准工业级3D打印 机仅支持这种文件格式。
3.第12项OPENMV模块是本项目的视觉模块，因其与Arduino兼容性 较好，功能调用较为容易而选用。本模块用两个版本，分别为M4和M7。 M4版本固件版本较低，芯片处理速度低于M7，但是其价格便宜，实现的 功能基本相同，没有特别需求的同学可以选择M4版本。
第13项云台支架本项目使用的是自行建模3D打印的零件，主要目的是降 低开发成本。如果有同学想要性能更好的云台或者完成某些测绘、监控任务 的需求，可自行选装市面上的各种二轴、三轴无刷云台，提高性能的同时不 影响本项目机器人的其他功能实现。
图6-8 固定示意图（1）
图6-9 固定示意图（2）
步骤二： 把膝部舵机和上一步的零件一起固定，固定过程分解图如图6-10、6-11、6-12 所示。
图6-10 固定示意图（1）
图6-11 固定示意图（2）
图6-12 固定示意图（1）
步骤三： 将上一步完成的内容与胫部关节连接件固定，示意图如下图6-13、6-14所 示。
2.openmv与Arduino的通信 OPENMV与Arduino mega2560 连接通信方法如表6-1和图6-27所示。 表6-1对应引脚关系图
六足爬行机器人总体设计方案
本文的设计为六足爬虫机器人，机器人以交流-直流开关电源作为动力源，单片机为控制元件，伺服电机为执行部件，机器人采用三足着地进行运动，通过单片机对伺服电机的控制，机器人能够实现前进、后退等运动方式，三足着地运动方式保证了机器人能够平稳运行。
伺服电机具有力量大，扭矩大，体积小，重量轻等特点。
单片机产生20ms 的PWM 波形，通过软件改写脉冲的占空比，从而达到改变伺服电机角度的目的。
1 机器人运动分析1.1 六足爬虫式机器人运动方案比较方案一：六足爬虫式机器人的每条腿都能单独完成抬腿、前进、后退运动。
此方案的特点：每条腿都能自由活动，每条腿都能单独进行二自由度的运动。
每条腿的灵活性好，更容易进行仿生运动，六足爬虫机器人可以完成除要求外的很多动作，运动的视觉效果更好。
由于每条腿能单独完成二自由度的运动，所以每条腿上要安装两个舵机，舵机使用数量大，舵机的安装难度加大，机械结构部分的制作相对复杂，又由于每个舵机都要有单独的信号控制，电路控制部分变得复杂了，控制程序也相应的变得复杂。
方案二：六足爬虫式机器人采取三腿为一组的运动模式，且同一侧的前腿、后腿的前后转动由同一侧的中腿进行驱动。
采用三腿为一组(一侧的前足、后足与另一侧的中足为一组)的运动方式，各条腿能够协调的进行运动，机器人的运动相对平稳。
此方案特点：相比上述方案，个腿能够协调运动，在满足运动要求的情况下，舵机使用数量少，节约成本。
机器人运动平稳，控制、驱动部分都得到相应的简化，控制简单。
选择此方案，机器人还可进行横向运动。
两方案相比，选择方案二更合适。
1.2 六足爬虫式机器人运动状态分析1.2.1 机器人运动步态分析六足爬虫式机器人的行走是以三条腿为一组进行的，即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。
这样就形成了一个三角形支架结构，当这三条腿放在地面并向后蹬时，另外三条腿即抬起向前准备轮换。
这种行走方式使六足爬虫式机器人运动相当稳定，任何时刻有三足着地，能够保持良好的平衡，并可以随时随地停息下来，因为其重心总是落在三角支架之内。
六足爬行机器人设计--第5章 六足爬行机器人的运动仿真
第5章六足爬行机器人的运动仿真机构仿真是机械系统现代设计方法中的一门新的应用技术，机构仿真具有模拟样机数值仿真。
缩短设计周期和成本、在实物产生前预先评估设计作用和功效，是现代机械设计技术的经典所在。
Pro E是基于单一数据库、参数化、全相关及工程数据再利用等概念的基础上开发出的一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件，是目前国内外机械制造业中应用广泛的软件。
Pro E集成了多种模块，可以提供从工业设计到NC加工同步工程的产品开发方法。
现在一般的机械设计都采用其作为仿真软件，此次六足爬行机器人的设计也采用了Pro E仿真，并且可以用Pro E对机械结构进行有限元分析，提高设计的合理性。
使用软件对设计模型进行运动仿真和有限元分析，能够模拟出在真实环境工作状况并对其进行分析和研究，尽早发现设计中的缺陷，并验证产品功能和性能的可靠性，提前进行修改和优化，从而减少制造中发现问题而付出昂贵的代价，提高设计的可行性和缩短周期。
Pro E版本更新较快，最新的Pro E 5.0除了界面变化外，其功能也增加很多，此次采用Pro E 5.0作为设计软件，在绘制草图时，系统将会自动加入约束条件，使几何关系满足自己的实际要求。
5.1零件模型的建立1、选取新建命令在工具栏中单击新建文件图标（红色框内图标）。
2、选取文件类型、子类型、输入文件名、取消使用装配默认模版在弹出的文件“新增”对话框中，进行下列操作：1)选择“类型”选项组下的零件；2)选择“子类型”选项下的实体；3)在“名称”问本框中输入要制作零件的英文文件名；4)通过取消的“√”号，来取消“使用默认模版”；5)在模板下面的选择框内选择mmns_part_solid；6)单击“确定；3、在绘图区域，绘制玩零件后保存，至此零件已做好。
由于此次设计的六足爬行机器人零件非常多，所以限于篇幅的限制，在这里不做太多的讲解。
以下几个图是机器人身体上比较重要的几个零件。
图5.1 六足爬行机器人机体底板建模机器人的腿部结构是这次设计的重点，在满足设计尺寸的要求下，我设计的模拟仿真图如下。
06 传动装置-爬行机器人
短轴
需要工具：螺丝刀、钳子
长轴 齿轮间空隙垫圈
末端输出齿轮为六内孔齿轮
长短轴更换因模型需要自由更换
齿轮比知识点
齿数与转速 齿数与扭矩
转速谁快？ 力量谁大？
变速箱中齿轮组与档位
竞速车的档位（速度/扭矩） 攀爬车的档位（速度/扭矩）
二、组装六脚爬行机器人
1、由单电机驱动六根连杆前进 2、能用编程来控制爬虫的前进与后退
多种外观改进组装爬行机器人所需的来自部组件爬行机器人躯体的组装
驱动曲轴的组装
爬行机器人肢体连杆的组 组装时注意扁端连杆的方向
固定中肢装置的组装
爬行机器人连肢的组装 注意扁端连杆的方向和孔位
爬行机器人尾部的组装
爬行机器人颈部的组装
组装时注意连接口在颈部连杆安插的孔位与方向
头颈部与整体的组装连 接
电器主板连线示意图
程序导入：技术文件－普及与提高－ZB2－爬行机器人
程序简单 读秒后自行反转
课后思考
在光盘技术文件中，除了“爬行机器人”程序外， 还有“智能车（六脚爬虫）边走边唱”与“智能 车（六脚爬虫）前进后退”，研究下它们有什么 不同。
如果导入另一个“智能车（六脚爬虫）碰壁后退” 程序，又应该加装什么组件呢？
小小科学家 六脚爬行机器人
XIAO XIAO KE XUE JIA
本章重点
让机器人更稳固 更换轮轴 组装六脚爬行机器人
稳固的结构——机械搭建的技巧
不稳定变稳定
谁是稳定结构
谁是不稳定结构
马达（变速箱）的拆装
Why?
1.更换长短传动轴 2.更换齿轮组（改变转 速/扭力）
拆装变速箱需谨慎，看清齿轮和螺钉安装位置。