四足机器人PPT

第四章机械系统设计

4.2机器人机构

4.2.1 仿生机器人机构

4.2.2 典型工业机器人机构

4.2.3 工业机器人机构应用实例

影视机器人

现实机器人

4.2 机器人机构

双足机器人

Petman是美军仿人机器人中的佼佼者，它的职能是为美军实验防护服装。波士顿动力公司承诺说Petman能维持平衡，灵活行动。行走、匍匐、以及应对有毒物质的一系列动作对它来说都不成问题。它还能调控自身的体温、湿度和排汗量来模拟人类生理学中的自我保护功能，从而达到最佳的测试效果。

PETMAN

机器人

典型多连杆式四足机械结构

LittleDog机器人

LittleDog由南加州

大学开发，估计是目

前最有思考的机器

狗，他的内置处理器

能够判断目前地形从

而采取更正确的步伐

前进。同时它最强亮

点，是具有学习功

能，能记住正确和错

误的步伐，不会被同

样的地形绊倒2次

BigDog机器人

由美国武器合约商波士顿动力公

司研发的一套科技含量非常高的装

置——“大狗”(BigDog)运输机器人。

它高约1米，重75kg采用汽油发动机

驱动。有四只强有力的腿，每条腿

有三个靠传动装置提供动力的关

节，并有一个“弹性”关节。这些关

节由一个机载计算机处理器控制。

它体内装有维持机身平衡的回转

仪，内力传感器等，可探测到地势

变化根据情况做出调整。它的最高

负载量可达340磅，以每小时4英里

的速度行走，而且可在丘陵地形上

攀登前行，全靠本身的立体视觉系

统或远程遥控器确认路径。

躯体运动形式

给每个液压缸加上驱动，通过活塞的往复运动使相配合关节相对转动

动画

Jansen Walker仿生机械

Jansen Walker是由荷兰工艺家泰奥•扬森(Theo Jansen)利用塑胶管、塑胶瓶等普通材料创造的一种新型“生命”。该机构运用风力作为动力实现行走，并利用塑胶瓶存储风量，在没有风的情况下也可以实现行走。

四足机械

步行和轮滑自动切换的轮式四足机器人

六足和多足机械

六足的蚂蚁

八足的蜘蛛

多足的蜈蚣

RISE 是一个攀爬机器人，它可以攀爬墙面,树木和篱笆。RiSE 采用了粗糙的脚掌来攀爬非光滑的表面. RiSE 通过一条仿生的尾部来保持自身的平衡

RISE

攀爬机器人

Rhex机器人

RHex机器人具有非

凡的地形机动性。RHex

能驾驭岩石、泥浆、沙子、

植被、铁轨、电线杆、斜

坡和楼梯。RHex有一个

密封的身体,使它充分运

作在潮湿的天气,可以在

泥泞沼泽条件运行,并且

它可以游泳和潜水。

Halluc II型八足机器人

Halluc II型八足机器人，它通过八条腿和八个轮子来行动。机器人通过56个发动机来驱动——每个关节有2个（每条腿有三个关节），每个轮子也有1个。这样的八足设计较之以前的机器人更为灵活，它可以用汽车、动物和昆虫三种姿势行进，来适应不同的路况，这样就能够非常轻松的越过障碍适应各种复杂的环境。

理想现实

串联机器人并联机器人

斯坦福臂(Scheimman Arm)

¾1969年美国斯坦福大学开发¾除夹钳外有6个自由度

¾R1、R2关节是DC 电机驱动，

采用谐波减速并设有离合器和电磁制动；¾移动关节采用DC 电机驱动，通过蜗轮蜗杆和齿轮齿条减速，把旋转运动变成直线运动

¾手腕部分R4、R5和R1和R2方式相似，¾而R6关节负荷轻而采用齿轮传动

本机构最大特点是：腕部三个关节的回转轴设计交汇成一点。

SCARA

机构

日本的牧野洋开发

四个关节：3个水平关节和

1个垂直移动关节本结构最大特点：¾垂直方向上刚度大，¾水平面内动作灵活，¾

适于精密装配作业。

多关节机构

偏置结构、6自由度，各轴均由伺服电机驱动；由于采用最佳关节配置，活动范围大，操作性能好

平行杆型机构

4.2.2 典型的工业机器人机构

4.2.3 工业机器人机构应用实例

全线机器人焊接自动化

5-UPS/PRPU 并联机床

并联机床

4.2.3 工业机器人机构应用实例

并联机器人串联机器人

坦克炮塔实验台

五自由度焊接机器人

Tricept串并混合机器人