毕业设计文献综述 六足步行机器人
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。
六足步行机器人位姿控制及步态规划研究
文献综述
六足步行机器人的研究起源于20世纪80年代，经过多年的研究和发展，已经 在位姿控制和步态规划等方面取得了显著的成果。在位姿控制方面，研究者们主 要于如何实现机器人各足的协调运动以及如何提高机器人的稳定性。常见的位姿 控制方法包括基于逆向运动学的控制方法、动态逆向运动学控制方法、以及基于 神经网络的控制方法等。
结果与ห้องสมุดไป่ตู้论
实验结果展示了六足步行机器人的位姿控制和步态规划效果，但同时也存在 一些问题和不足之处。例如，机器人在复杂地形和环境下的适应能力有待进一步 提高，各足的协调性和稳定性需要进一步优化。此外，本次演示所采用的遗传算 法在求解步态规划问题时，仍存在一定程度的局部最优解问题，需要通过更有效 的算法来提高规划效率。
六足步行机器人位姿控制及步态规 划研究
01 引言
03 研究方法 05 结果与讨论
目录
02 文献综述 04 实验验证 06 结论
引言
六足步行机器人作为一种仿生机器人，具有稳定性和适应性强等特点，在军 事、救援、野外探索等领域具有广泛的应用前景。位姿控制和步态规划是六足步 行机器人的核心问题，直接决定了机器人的运动性能和稳定性。因此，本次演示 旨在探讨六足步行机器人的位姿控制及步态规划方法，为提高机器人的运动能力 和适应能力提供理论支持。
结论
本次演示对六足步行机器人的位姿控制和步态规划方法进行了研究，取得了 较好的实验效果。但同时也需要进一步研究和改进，以解决存在的问题和不足之 处。未来研究方向包括：提高机器人的适应能力、优化各足的协调性和稳定性、 以及研究更有效的步态规划算法等。通过不断的研究和改进，六足步行机器人将 在更多领域得到应用，实现更广阔的发展前景。
在步态规划方面，研究者们则主要研究如何合理分配各足的运动轨迹和时间， 以提高机器人的行走效率。常见的步态规划方法包括基于规则的方法、基于优化 算法的方法以及基于机器学习的方法等。
机械电子专业毕业论文--六足爬虫机器人设计
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）、A T89S51主要功能列举如下： (5)（二）、A T89S51各引脚功能介绍： (5)二、控制系统电路图 (8)三、微型伺服马达原理与控制 (9)（一）、微型伺服马达内部结构 (9)（二）、微行伺服马达的工作原理 (9)（三）、伺服马达的控制 (10)（四）、选用的伺服马达 (10)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 (12)（四）、红外解码程序设计 (12)五、控制程序 (13)六、六足爬虫机器人结构设计图 (19)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。
毕业设计文献综述六足步行机器人
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：学院（系）：年级专业：学生姓名：指导教师：完成日期：一、课题国内外现状步行机器人，简称步行机 ,是一种智能型机器人 , 它是涉及到生物科学 , 仿生学 , 机构学 , 传感技术及信息处理技术等的一门综合性高科技 . 在崎岖路面上 ,步行车辆优于轮式或履带式车辆 .腿式系统有很大的优越以及较好的机动性 , 崎岖路面上乘坐的舒适性 ,对地形的适应能力强 .所以 ,这类机器人在军事运输 , 海底探测 , 矿山开采 , 星球探测 , 残疾人的轮椅 , 教育及娱乐等众多行业 ,有非常广阔的应用前景 , 多足步行机器人技术一直是国内外机器人领域的研究热点之一。
步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个阶段[5]:第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。
第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。
第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。
闰尚彬,韩宝玲,罗庆生针对仿生六足步行机器人关节较多,其步态轨迹规划和关节控制量计算都较为复杂的现状,采用Solidworks软件与MSC.ADAMS 软件相结合的方式对六足仿生步行机器人的样机模型进行了运动学仿真与分析.通过仿真,验证了所设计的三角步态的适用性和所选择的三次样条曲线作为机器人足端点轨迹曲线方案的可行性.韩宝玲王秋丽罗庆生基于六足仿生步行机器人机构学特性的研究,采用数值分析法求解了机器人步行足的足端工作空间,利用虚拟样机技术计算了机器人的灵活度,从两方面综合衡量六足仿生步行机器人的工作能力,并以六足步行机器人各腿节比例关系的确定为例,介绍了六足步行机器人结构优化的具体方案.苏军陈学东田文罡研究六足步行机器人全方位行走步态，分析其静态稳定性；规划了典型直线行走步态和定点转弯步态，确定了直线行走步态最大跨步和定点转弯步态最大转角；进行了步态控制算法模拟仿真及实地步行实验。
基于单片机控制的新型六足机器人毕业设计
目录1 引言1.1新型六足机器人研究目的和意义 (1)1.2新型六足机器人研究概况及发展趋势 (1)1.3课题研究内容 (2)2 机械结构与芯片简介2.1机器人机械结构 (3)2.2机器人运动原理 (3)2.3驱动装置选择 (5)2.4机器人实物图 (6)2.5硬件结构介绍 (7)2.6单片机芯片介绍 (8)2.7编码解码芯片介绍 (13)3 控制系统结构设计3.1上位机控制 (16)3.1.1 程序语言及串口通讯 (16)3.1.2 人机交互界面 (17)3.2 基于无线的智能控制 (19)3.2.1 无线发射模块 (19)3.2.2 无线接收模块 (23)4 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)新型六足机器人1 引言1.1新型六足机器人研究目的和意义本文六足机器人是一种基于仿生学原理研制开发的新型足式机器人。
新型机器人比传统的轮式机器人有更好的移动性，它采用类拟生物的爬行机构进行运动,自动化程度高，具有丰富的动力学特性。
此外，足式机器人相比其它机器人具有更多的优点：它可以较易地跨过比较大的障碍（如沟、坎等），并且机器人足所具有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活，对凹凸不平的地形的适应能力更强；足式机器人的立足点是离散的，跟地面的接触面积较小，因而可以在可达到的地面上选择最优支撑点，即使在表面极度不规则的情况下，通过严格选择足的支撑点，也能够行走自如。
因此，足式步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域，由于六足机器人强大的运动能力，可以提供给运动学、仿生学和机械构造原理研究有力的工具[1]。
在研究昆虫运动方式、关节承力、稳定姿态调整的过程中，可以运用本机器人对设想的虫体姿态、运动过程进行模拟，最大程度地接近真实，将理论和实践联系起来，从而更好地观察昆虫运动模式的优点，以及探究哪些现象能够运用到机械设计的实践中去。
这对于以上学科的研究和探索都是十分有意义的。
当然，我们还可以作为教学器械，通过研究昆虫爬行时各脚的运动情况，用机械形式表达出来，也可以作为仿生玩具及探险、搜救设备，还可以进入细小管道、地洞中勘察。
本科毕设步行机器人文献综述
本科生毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目步行机器人运动学分析作者所在系别机械工程系作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级B08111作者姓名郭建龙作者学号20084011132指导教师姓名韩书葵指导教师职称副教授完成时间2012 年 2 月北华航天工业学院教务处制说明1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。
文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。
文献综述应与开题报告同时提交毕业设计（论文）文献综述Quadruped walking robotAbstract:The composition of the various parts of the walking robot is givena four-legged walking robot for complex terrain structure,analysis of the gait of the robot,given way to judge the stability of the robot in this form of gait.DH transform the kinematics of the robot forms of expression.The use of software for the simulation of the walking robot kinematics,robot joint exercise in the form in this form of gait,and laid the foundation for future robot control.Keywords: r obot kinematic analysis gait stability1 MDTWR双三足步行机器人图2 微型六足仿生机器人年哈尔滨工程大学的孟庆鑫、袁鹏等进行了两栖仿生机器蟹的研究,从两栖仿生机器蟹的方案设计到控制框架构建,研究了多足步行机的单足周期运动规律,合于两栖仿生机器蟹的单足运动路线规划方法,并从仿生学角度研究了周期性节律性图3 AMBLER 图4 DANTE-II美国罗克威尔公司在DARPA资助下,研制自主水下步行机所示。
六足步行机器人----毕设文献综述
燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：步行机器人的研究学院（系）：机械工程学院年级专业： 05级机电1班学生姓名：指导教师：完成日期： 2009年3月2号一、课题国内外现状多足步行机器人是一种具有冗余驱动、多支链、时变拓扑运动机构, 是模仿多足动物运动形式的特种机器人, 是一种足式移动机构。
所谓多足一般指四足及四足其以上, 常见的多足步行机器人包括四足步行机器人、六足步行机器人、八足步行机器人等[4]。
步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个阶段[5]:第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。
第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。
第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。
雷静桃等在文献[1]中对美国、日本等机器人研究大国及我国的多足步行机器人研究发展进行了综述,对多足步行机器人急需解决的问题进行了论述,并对未来可能的研究发展方向进行了展望。
刘静等在文献[10]中分析了国内外腿式机器人的研究现状,讨论了腿式机器人在机械结构、稳定性和控制算法方面的现有研究方法,给出了腿式机器人研究存在的问题,展望了腿式机器人的发展方向.安丽桥等在文献[9]中介绍了一种应用两个电机驱动的六脚足式步行机器人,并对该机器人的运动机理与步态进行了分析,经样机实验,所设计的机器人可实现前进、后退、遇障转弯等功能,具有结构简单,控制便捷,行走稳定的特点。
曾桂英等在文献[2]中提出了一种采用液压驱动的缩放式腿机构的结构设计, 并针对六足行走方式, 完成了液压驱动原理设计及PLC控制设计。
马东兴等在文献[11]中研究了一种背部带关节的新型四足机器人,通过三维建模软件Pro /E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了四足机器人虚拟样机,规划了四足机器人的步态,并且利用ADAMS仿真软件对该四足机器人进行了步态仿真,同时利用单个AT89C52单片机成功实现对四足机器人5个舵机的独立控制以及舵机的速度控制。
六足机器人毕业设计论文
目录插表清单 (III)插图清单 .................................................................................................................................................................... I V 第一章绪论 . (1)1.1机器人的发展历史 (1)1.2机器人的定义和基本组成 (2)1.2.1机器人的定义 (2)1.2.2机器人的基本组成： (2)1.3移动机器人概述 (3)1.4移动机器人分类 (3)1.5多足机器人的发展现状 (5)1.6本设计的主要工作 (7)1.7本章小结 (7)第二章六足仿生机器人的结构分析及设计 (8)2.1“六足纲”昆虫的运动原理 (8)2.1.1步态的参数描述 (8)2.1.2三角步态运动原理 (9)2.2六足仿生机器人机械结构分析 (9)2.3本章小结 (10)第三章六足仿生机器人的步态分析和设计 (11)3.1六足步行机器人坐标定义 (11)3.2六足机器人的稳定性分析 (13)3.3.1 稳定性分析 (13)3.3.2稳定裕量计算 (13)3.4六足仿生机器人的直线运动步态设计 (15)3.4.1步态规划 (15)3.4.2步态动作分析 (15)3.5“三角步态”定点转弯步态设计 (18)3.6本章小结 (20)第四章六足仿生机器人的控制系统设计 (21)4.1功能分解 (21)4.2控制系统的硬件设计 (22)4.2.1微处理器AT89S52简介 (22)4.2.2 舵机模块设计 (23)4.2.3 避障模块设计 (24)4.3控制系统软件设计 (26)4.3.1单个舵机控制方法 (27)4.3.2多舵机控制 (31)4.3.3六足仿生机器人全方位步态程序设计 (36)4.4软件的抗干扰及可靠性设计 (39)4.5本章小结 (40)第五章软硬件联调 (41)5.1K EIL C51开发系统基本知识 (41)5.2P ROTEUS 仿真软件基本知识 (41)5.2.1 Proteus介绍 (41)5.2.2 Proteus的仿真 (42)5.2.3 Proteus PCB (42)5.3调试结果 (42)5.2相关数值测试 (43)5.3本章小结 (44)第六章结束语 (45)6.1论文总结 (45)6.2论文写作的感想 (45)6.3本章小结 (45)参考文献 (46)致谢辞 (47)表 1-1机器人Fred Delcomyn的参数 (6)表 2-1 本设计机器人相关参数 (9)表 4-1 I/O引脚分配表 (23)表4-2 时基脉冲与舵机角度对应表 (24)表 4-2 探测障碍物的传感器与单片机引脚对应关系表 (25)表 4-3舵机与六足机器人足对应关系表 (36)表 4-4 舵机与单片机端口的对应关系表 (36)表 5-1 关系数值表 (44)图 1-1Fred Delcomyn六足仿生机器人 (6)图 1-2Gengh机器人 (6)图 1-3 DRROB系列高级机器人 (7)图 2-1 本设计的六足仿生机器人 (10)图 2-2机器人腿部实物 (10)图 3-1腿部组图简图 (11)图 3-2 机器人腿部坐标示意图 (12)图 3-3 腿部简图 (12)图 3-4步行机器人任一时刻姿态图 (13)图 3-5三角步态稳定图 (14)图 3-6 六足步态示意图 (15)图 3-7（A、B、C、D）定点转弯步态示意图 (16)图 4-1 基本功能框图 (21)图 4-2 PDIP封装图 (23)图 4-3微动开关示意图 (25)图 4-4 微动开关安装位置图 (25)图 4-5 硬件设计仿真图 (26)图 4-6 系统软件的总体流程 (27)图 4-7 舵盘的位置线性变化图 (28)图 4-8 舵机的控制脉冲图 (28)图 4-9 控制脉冲程序流程图 (29)图 4-10 8路信号舵机控制脉冲图 (31)图 4-11 12个舵机控制流程图 (33)图 4-12 舵机位置示意图 (36)图 4-13 直行程序流程图 (37)图 4-14 转弯程序流程图 (38)图 4-15 避障程序流程图 (39)图 5-1 硬件仿真结果图 (44)第一章绪论机器人的应用越来越广泛，几乎渗透到人们生活的各个领域。
六脚爬虫机器人步态算法和控制系统——阿童木
毕业设计 [ 论文 ]题目：六脚爬虫机器人运动步态规划和控制系统搭建2011 年6 月9日毕业设计开题报告六脚爬虫机器人运动步态规划和控制系统搭建1课题来源本课题是受深圳德普施公司委托，为其研发第二代六脚爬虫机器人。
2课题研究的目的和意义随着世界科技的发展和人们生活水平的提高，机器人无疑将成为未来世界的宠儿。
机器人可以代替人类完成重复性和枯燥的任务，可以为人类服务，也可以到人类不能去的危险区域探索作业。
鉴于此，我们有必要加大对机器人领域的研究，去开发多功能的，环境适应性强的新一代机器人。
目前，在地面上能独立行进完成相应功能的机器人主要有两类，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。
尽管轮行机器人在平坦地面上行进稳定，速度快，效率高；但其最大的不足就在于对未知的复杂地形，其适应能力很差。
而步行机器人可以在复杂的自然地形中较为容易的完成前进和探测。
所以针对军事侦察，危险区域作业，星球探测，矿山开采，教育娱乐等地面环境不确定性大的领域，步行机器人有更广阔的应用前景和更高的实用价值。
而在步行机器人中，多足机器人是最容易实现稳定行走的。
由于六足机器人相对类人和四足机器人具有控制系统简单、肢体冗余和行走平稳等优点，本课题我们选择制作一个模仿昆虫肢体结构和运动控制策略的六足机器人。
为了适应复杂多变的自然环境，在昆虫身上进化出成百上千的感应器来感测环境信息。
本课题也试图在机器人身上安装各种传感器来感测外部环境，让机器人可以在未知的，复杂的环境中行走，完成一定的任务。
当然，试图实现昆虫所有感测功能是不现实的，我们只是模拟其一部分功能。
同时，为了增强机器人的实用性，我们提供了另外两种控制方法，即触摸屏控制和无线控制。
本课题作为机器人设计的一部分，其目的是对六足仿生机器人的控制方法和步态策略进行研究，针对一个六足仿生机器人的本体设计新型的控制系统硬件，并尝试用触摸屏去显示机器人的状态和控制机器人的步态。
毕业设计论文--六足机器人
摘要本文介绍了一种应用两个电机驱动的六足式步行机器人,并对该机器人的运动机理与步态进行了分析,经样机实验,所设计的机器人可实现前进、后退、遇障转弯等功能,具有结构简单,控制便捷,行走稳定的特点。
基于仿生学原理,应用连杆机构学中的Robert原理,设计出一连杆轨迹能较好地近似于机器人理想足部轨迹的四杆机构，选择足部运动曲线并在图谱上找到该曲线，以确定四杆机构的各个参数。
由参数和电动机的输出转矩就能确定足部的线速度和加速度。
并通过PRO/E软件,对用这一连杆机构作为腿部机构的六足机器人进行了前进和转弯步态建模，并对它进行了稳定裕量分析，包括静力学分析和动力学分析。
针对这种腿部结构设计了六足的行走方式,通过对12个步进电机的控制,采用三角步态,实现了六足机器人的直行功能。
仿真及试验证明,这种结构能较好地维持六足机器人自身的平衡,并且对今后更深入地研究六足机器人抬腿行走姿态及可行性,具有较高的参考价值。
关键词：六足机器人；行走步态；运动原理；稳定性；四杆机构abstractThis paper introduced a six-legged walking robot propelled by two electromotors,and analyzed the robot's kinetic mechanism and walking style.Proved by the model test,the robot is capable of actions such as forwarding,backwarding and veering in the case of obstruction.The robot demonstrates such advantages as simple structure,comfortable control and stable performance of pacing.Based on the principle of bionics,this paper designs a four-linked mechanism using Robert principle,which can approximate the ideal trace of robot's leg ,choose the sport curve of the foot department, then check to find out that curve on the diagram, the old ability but locations can make sure four each parameters of the pole structure, can make sure the line speed and accelerations of the foot department from the exportation dint of the parameter and electric motor. Some simulations about the hexapod robot which uses the six-linked mechanism as its leg are made，and carried on the stability to it analysis, include the quiet mechanics analysis and dynamics analysis.A hexapod walking mode was designed according to this structure.By controlling 12 step motors straight walking function of the hexapod robot has been implemented with tripod gait movement.Simulation and experiment show that this structure can keep the hexapod robot body's balance better,providing high reference value to research the advantage and feasibility of leg-raising walking gesture.Keyword: six foot robot; Tread the appearance of walk; The sport principle; Stability; Four pole organizations目录摘要 (I)abstract .............................................................................................................. I I 1 绪论. (1)1.1国内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内容 (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国内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。
六足步行机器人的毕业设计说明书
1、1990年，美国卡内基-梅隆大学研制出用于外星探测的六足步行机器人AMBLER[2］，该机器人采用了新型的腿机构，由一个在水平面内运动的旋转杆和在垂直平面内作直线运动的伸展杆组成，两杆正交。该机器人由一台32位的处理机来规划系统运动路线、控制运动和监视系统的状态,所用传感器包括激光测距扫描仪、彩色摄像机、惯性基准装置和触觉传感器。总质量为3180kg，由于体积和质量太大，最终没被用于行星探测计划［7,17].
8、1980年,中国科学院长春光学精密机械研究所采用平行四边形和凸轮机构研制出一台八足螃蟹式步行机，主要用于海底探测作业，并做了越障、爬坡和通过沼泽地的试验。
9、1989年，北京航空航天大学在张启先教授的指导下，孙汉旭博士进行了四足步行机的研究，试制成功一台四足步行机，并进行了步行实验[10]；钱晋武博士研究地壁两用六足步行机器人，进行了步态和运动学方面的研究。
13、2002年，上海交通大学的颜国正、徐小云等进行微型六足仿生机器人的研究，该步行机器人外形尺寸为:长30mm,宽40mm，高20mm，质量仅为6。3kg，步行速度为3mm/s.他们在分析六足昆虫运动机理的基础上，利用连杆曲线图谱确定行走机构的尺寸，采用微型直流电机、蜗轮蜗杆减速机构和皮带传动机构,在步态和稳定性分析的基础上，进行控制系统软、硬件设计，步行实验结果表明，该机器人具有较好的机动性.
As there are many joints in the bionic hexapod walking robot and the calculation of its walkingtrack and joints control unit are comparatively comp-licated，the kinematical simulation and analysis of the modelof bionic hexapod walking robot have been done by using solidworks andUG．Through simulation,theapplicability of designedtripod gaitarevalidated．
(完整版)六足机器人设计毕业设计
机电系统设计与制造说明书设计题目六足机器人设计班级姓名学号指导老师目录第一章.课程设计的目的与要求1.1现状分析 (4)1.2六足机器人的意义 (4)1.3课程设计的目的 (4)1.4课程设计的基本要求 (5)第二章.系统总体设计方案2.1机构简化 (6)2.2方案设计 (7)第三章.运动学计算3.1杆长分析……………………………………………………83.2杆长验证 (9)3.3位置分析……………………………………………………113.4速度分析……………………………………………………19第四章.动力学计算4.1电机转矩计算………………………………………………174.2杆件受力分析………………………………………………184.2电机选择………………………………………………19第五章.非标准件的尺寸确定及校核5.1轴的尺寸与校核……………………………………………205.2主动杆的尺寸与校核………………………………………235.3其他杆件的尺寸与校核……………………………………245.4其他零件尺寸确定……………………………………25第六章.标准件选择6.1轴承的选择与校核…………………………………………276.2联轴器的选择与校核………………………………………276.3螺栓的选择与部分承重螺栓的校核………………………276.4键的选择与校核…………………………………………29第七章.设计总结7.1课程设计过程………………………………………………317.2设计体会…………………………………………………32第八章.参考文献……………………………………………33第九章附录…………………………………………………341.1 现状分析所谓多足机器人，简而言之，就是步行机。
在崎岖路面上,步行车辆优于轮式或履带式车辆。
腿式系统有很大的优越性：较好的机动性,崎岖路面上乘坐的舒适性,对地形的适应能力强。
所以,这类机器人在军事运输、海底探测、矿山开采、星球探测、残疾人的轮椅、教育及娱乐等众多行业,有非常广阔的应用前景,多足步行机器人技术一直是国内外机器人领域的研究热点之一。
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。
足球机器人设计【文献综述】
文献综述机械设计制造及其自动化足球机器人设计一、前言足球运动是大家都非常喜爱的运动。
让机器人来踢足球呢？听起来是天方夜谭，可是他确实存在，足球机器人诞生于20世纪末，是高科技与体育运动结合的产物，其目标是到2050年前后，在“可比”的条件下，一支智能足球机器人比赛队伍要能战胜当时的人类世界足球冠军队。
这是从事智能足球机器人事业的科技工作者所面临的十分艰巨的挑战。
智能足球机器人涉及计算机、自动控制、传感与感知融合、无线通讯、精密机械和仿生材料等众多学科的前沿研究与技术融合，包括动态不确定环境中的多主体合作、实时推理~规划~决策、机器人学习和策略获取等当前人工智能的热点问题。
智能足球机器人系统的研究和开发是培养信息自动化科技人才的重要手段，也是展现高科技发展的生动窗口和促进科技成果实用化的一个途径。
]1[二、国内外足球机器人发展的现状在人工智能与机器人学历史上，1997年将作为一个转折点被记住。
在1997年5月，IBM 的“深蓝”击败了人类国际象棋世界冠军，人工智能界40年的挑战终于取得了成功。
在1997年7月4日，NASA的“探路者”在火星成功登陆，第一个自治机器人系统Sojourner释放在火星的表面上。
与此同时，RoboCup也朝着开发能够战胜人类世界杯冠军队的智能足球机器人队走出了第一步。
足球机器人的最初想法是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的艾伦·马克沃斯（Alan Mackworth）教授于1992年提出的。
日本学者迅速对这一想法进行了系统的调研和可行性分析。
1993年6月，包括浅田埝（ Minoru Asada）、Yasuo Kuniyoshi和北野宏明（Hiroaki Kitano）在内的一些研究工作者决定创办一项机器人比赛，暂时命名为RoboCup J联赛。
然而在一个月之内，他们就接到绝大部分是日本以外的研究工作者的反应，要求将比赛扩展成一个国际性的联合项目。
由此他们就将这个项目改名为机器人世界杯赛（Robot World Cup Soccer Games，简称RoboCup）。
毕业设计论文六足机器人
毕业设计论文六足机器人六足机器人毕业设计论文摘要：本文设计了一款六足机器人，以实现在复杂环境中搬运物品、搜救等任务。
以Arduino控制器为核心，通过编程实现六足机器人的行动规划及运动控制，并选用3D打印技术制作机器人外壳。
最终实现了基于Arduino控制下，六足机器人前进、转向、侧移等基本动作，并能够识别避障，完成指定路径寻路、越障等各种功能。
关键词：六足机器人、Arduino、3D打印、指定路径寻路、避障一、引言随着技术的不断发展，机器人应用越来越广泛。
在自动化领域，机器人不仅可以为生产自动化作出贡献，还可以在人类难以进入的危险、恶劣环境中，承担人类难以完成的任务。
六足机器人是机器人中的一种，在运动灵活性、环境适应能力、负载能力等方面有较强的优势。
本文设计了一种基于Arduino控制器的六足机器人，并采用3D打印技术制作外壳，以实现障碍物识别、路径规划以及运动控制等。
二、系统构成1、机械结构六足机器人采用模块化设计，主体结构分为机器人本体、机器人支架和电源模块。
机器人本体由六足支撑架和移动端构成，其中六足支撑架由PCB板和马达组成，移动端由六个齿轮、六个电机和三个支撑架组成。
机器人支架由两个方向支架和六个足底轮组成，支架旋转以达到转向的功能。
电源模块负责六个电机的电源供应。
2、控制器选用Arduino Mega 2560控制器作为机器人的核心，通过编程控制机器人的运动。
选用控制器的理由是其设计简单、易于编程且具有较强的计算能力。
3、传感器六足机器人内置超声波、红外、差分测量传感器等，以实现机器人对环境的感知。
三、设计与实现1、机械结构设计根据机器人的功能需求，将机器人分为三部分设计：机器人本体、机器人支架和电源模块。
机器人本体由六足支架和移动端构成，其中六足支撑架由PCB板和马达组成，移动端由六个齿轮、六个电机和三个支架组成。
机器人支架由两个方向支架和六个足底轮组成，支架旋转以达到转向的功能。
仿生六足机器人机构的设计设计说明书论文
仿生六足机构的设计设计说明书论文仿生六足机构的设计设计说明书论文1.引言本文档旨在介绍和详细说明仿生六足机构的设计。
该旨在模拟昆虫的运动和行为，并具有良好的运动稳定性和适应性。
本文将涵盖的整体设计、机械结构设计、传感器布局、动力系统、控制系统以及的性能评估等方面。
2.的整体设计在本节中，将详细描述的整体设计。
包括的尺寸和重量限制、机械结构布局、传感器布置和控制系统要求等。
2.1 尺寸和重量限制的尺寸和重量限制是设计过程中的重要考虑因素。
根据应用需求，确定的总体尺寸和重量范围。
2.2 机械结构布局的机械结构布局是实现结构稳定和运动灵活性的关键。
本节将介绍的骨架设计、六足机构设计和连接机构设计。
2.2.1 骨架设计骨架设计是整体结构的基础。
根据的尺寸和重量限制，确定骨架材料和结构形式，保证的稳定性和强度。
2.2.2 六足机构设计六足机构是行走和运动的主要部件。
在本节中，将介绍六足机构的设计原理、关节设计和运动学分析。
2.2.3 连接机构设计连接机构设计是各个部件之间连接和传递力的重要环节。
根据的布局和运动需求，设计合适的连接机构，保证各部件的稳定性和运动性能。
2.3 传感器布置传感器布置是感知外部环境和自身状态的关键。
本节将介绍传感器的种类、布置位置和工作原理，保证的感知性能。
2.4 控制系统要求控制系统是实现自主运动和行为的核心。
在本节中，将详细说明的控制系统要求，包括控制算法、实时性要求和通信方式等。
3.机械结构设计机械结构设计是实现运动和行为的基础。
本节将详细介绍的机械结构设计，包括骨架设计、关节设计和运动学分析等。
3.1 骨架设计根据前文中的骨架设计要求，进行骨架结构的具体设计。
确定骨架材料、尺寸和连接方式等。
3.2 关节设计关节设计是六足行走和运动的关键。
在本节中，将介绍关节设计的原则和方法，并确定关节的结构和参数。
3.3 运动学分析运动学分析是运动和姿态控制的重要环节。
本节将对的运动学进行详细分析，包括正运动学和逆运动学，并计算的运动空间和姿态范围。
六足机器人运动的分析及路径规划
五邑大学毕业设计说明书毕业设计题目：六足机器人的运动分析及路径规划院系机电工程学院专业机械工程及自动化学号 AP*******学生姓名诸焕城学生电话131****9195指导教师李昌明副教授完成日期 2012年5月20日摘要六足步行机器人机动性强，适应能力高，能代替多种机器人完成工作，其研究具有重要的科学意义和实际应用价值。
本文针对六足步行机器人的机体设计、步态规划、运动学分析、足端轨迹规划中的空间插值方法及避障路径规划算法等理论和技术问题，开展了较为系统的研究工作。
首先，对六足昆虫进行机械建模，确定选用椭圆形身体布局后，进一步对六足步行机器人在三角形步态下的爬行稳定性进行详细地分析；然后，求解机器人步行足运动学的正逆解问题，利用求解结果辅助规划机器人的足端轨迹。
MATLAB的分析仿真发现，在六次多项式函数的足端轨迹曲线下，步行足具有较好的运动特性；最后，先简单介绍了人工势场和蚁群算法，再合理地对两种算法进行了有效地融合与改进，扬长避短，得到了一种更高效智能的路径轨迹规划算法。
MATLAB的仿真实验结果证明了该算法的有效性。
关键词：六足步行机器人；步态规划；运动学；轨迹规划；人工势场；蚁群算法AbstractDue to the great mobility and adaptability of hexapod walking robot, and their high performances in various robotic tasks, the research on it is of momentous scientific significance and practical application value. This thesis addresses body design, gait planning and kinematics analysis, polynomial interpolation method of foot trajectory planning, and obstacle path planning algorithm for hexapod walking robot. In order to solve these problems, a systematic study for the robots is presented. Firstly, the oval body configuration is chosen based on the structure and motion characteristic of insect, and then drive deeper into the stability of crawl locomotion under the tripod gait movement. Secondly, after solving forward and inverse kinematics of swinging leg, polynomial interpolation method is adopted to find a better curve of foot trajectory. MATLAB is used to do this simulation. The solution shows that swinging leg possesses the excellent kinetic characteristic under the six-order polynominal function curve. Finally, a brief description of artificial potential field method(PFM) and ant colony algorithm(ACO) exposes the imperfection of them. A new algorithm is proposed by combining PFM with ACO effectively．Simulation results testify the validity of this method for robot path planning．Key words：Hexapod walking robot Gait planning Kinematics Trajectory planning Artificial potential field Ant colony algorithm目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的来源及研究的目的与意义 (1)1.2 文献综述 (1)1.2.1 国外仿生多足机器人研究概况 (1)1.2.2 国内仿生多足机器人研究概况 (4)1.3 本课题研究的主要内容 (5)1.4 本章小结 (5)第2章仿生六足机器人机构建模 (6)2.1 仿生六足机器人机构模型 (6)2.2 基于螺旋理论的机构自由度分析 (6)2.3 机器人机体结构 (8)2.4 本章小结 (9)第3章六足机器人静态步态规划分析 (9)3.1 步态的相关概念 (9)3.2 六足机器人的步态分析 (10)3.3 三角形步态 (11)3.3.1 三角形步态的稳定性分析 (11)3.3.2 六足机器人的步长设计 (12)3.3.3 六足机器人着地点的优化 (13)3.4 本章小结 (15)第4章六足机器人的运动学分析 (15)4.1 D-H变换 (15)4.2 步行足坐标系的建立 (16)4.3 运动学正解 (17)4.4 运动学逆解 (18)4.5 基于微分变换法的雅可比矩阵 (19)4.6 本章小结 (20)第5章机器人的足端轨迹规划 (21)5.1 步行足的摆动轨迹分析 (21)5.2 步行足的摆动轨迹生成 (22)5.3 足端轨迹仿真分析 (24)5.4 本章小结 (27)第6章六足机器人避障路径轨迹规划 (28)6.1 人工势场法路径规划 (28)6.1.1 人工势场法原理 (28)6.1.2 受力分析 (30)6.2 蚁群算法路径规划 (31)6.2.1 蚁群算法原理 (31)6.2.2 基本蚁群算法的数学模型 (32)6.3 势场和蚁群算法结合与改进 (34)的构造 (34)6.3.1 启发信息ij6.3.2 期望启发式因子β的改进 (35)6.4 算法步骤 (35)6.5 基于势场蚁群算法路径规划的仿真实现 (35)6.6 本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (42)附录A 运动分析的相关程序 (43)1 计算两组支撑三角形最大重叠面积 (43)2 转换矩阵生成程序 (43)3 足端轨迹的生成和计算程序 (44)4 求运动逆解问题 (47)附录B 路径规划的相关程序 (47)1 路径规划的主程序 (47)2 计算引力、斥力与x轴的角度 (49)3 计算引力大小 (49)4 计算斥力大小 (49)5 计算合力在在八个可行方向上的分量 (51)6 计算由合力引起的启发信息 (52)7 地图生成程序 (55)8 势场蚁群算法程序 (56)第1章绪论1.1 课题的来源及研究的目的与意义机器人自问世以来，伴随着电子计算机的发展，整合多科学领域里的新成果，已经成为一种现代科学技术的典型产物,在工业、农业、娱乐、军事等行业中均扮演着举足轻重的角色。
毕业设计论文--六足机器人
毕业设计论文--六足机器人【摘要】本文设计了一种六足机器人，主要目的是能够在复杂的环境中进行移动和执行任务。
采用了ROS系统进行编程，结合外部传感器获取环境信息，控制机器人进行运动和动作控制。
在实验测试中，机器人成功完成了几个简单任务。
【关键词】六足机器人；ROS系统；任务执行【Abstract】This paper designs a hexapod robot which is designed to move and perform tasks in complex environments. ROS system is used for programming and external sensors are combined to obtain environmental information and control robot for motion and action control. In experimental testing, the robot successfully completed several simple tasks.【Keywords】Hexapod robot; ROS system; task execution一、前言机器人技术一直是人类追求的目标之一，机器人能够通过编程和传感器技术来执行任务，不但可以减轻人的工作负担，而且可以在危险环境中取代人的工作。
本文设计了一种六足机器人，采用了ROS系统进行编程，能够在复杂的环境中移动和执行任务。
机器人的有效载荷为5kg，机器人搭载了多个传感器，包括超声波传感器、红外传感器和陀螺仪等。
二、六足机器人的设计本文设计的六足机器人采用了六条悬架机构，能够使机器人在不平衡的地面上行走。
机器人的身体采用了金属材料，具有较强的抗压性和抗摔性。
机器人的尺寸为50cm x 50cm x 20cm，机器人的有效载荷为5kg。
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燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：学院（系）：年级专业：学生姓名：指导教师：完成日期：一、课题国内外现状步行机器人，简称步行机 ,是一种智能型机器人 , 它是涉及到生物科学 , 仿生学 , 机构学 , 传感技术及信息处理技术等的一门综合性高科技 . 在崎岖路面上 ,步行车辆优于轮式或履带式车辆 .腿式系统有很大的优越以及较好的机动性 , 崎岖路面上乘坐的舒适性 ,对地形的适应能力强 .所以 ,这类机器人在军事运输 , 海底探测 , 矿山开采 , 星球探测 , 残疾人的轮椅 , 教育及娱乐等众多行业 ,有非常广阔的应用前景 , 多足步行机器人技术一直是国内外机器人领域的研究热点之一。
步行机器人历经百年的发展, 取得了长足的进步, 归纳起来主要经历以下几个阶段[5]:第一阶段, 以机械和液压控制实现运动的机器人。
第二阶段, 以电子计算机技术控制的机器人。
第三阶段, 多功能性和自主性的要求使得机器人技术进入新的发展阶段。
闰尚彬,韩宝玲,罗庆生针对仿生六足步行机器人关节较多,其步态轨迹规划和关节控制量计算都较为复杂的现状,采用Solidworks软件与MSC.ADAMS 软件相结合的方式对六足仿生步行机器人的样机模型进行了运动学仿真与分析.通过仿真,验证了所设计的三角步态的适用性和所选择的三次样条曲线作为机器人足端点轨迹曲线方案的可行性.韩宝玲王秋丽罗庆生基于六足仿生步行机器人机构学特性的研究,采用数值分析法求解了机器人步行足的足端工作空间,利用虚拟样机技术计算了机器人的灵活度,从两方面综合衡量六足仿生步行机器人的工作能力,并以六足步行机器人各腿节比例关系的确定为例,介绍了六足步行机器人结构优化的具体方案.苏军陈学东田文罡研究六足步行机器人全方位行走步态，分析其静态稳定性；规划了典型直线行走步态和定点转弯步态，确定了直线行走步态最大跨步和定点转弯步态最大转角；进行了步态控制算法模拟仿真及实地步行实验。
王绍治郭伟于海涛李满天根据CPG双层网络的特点,采用分层分布式系统架构研究制了一种机器人运动控制系统.其基于FPGA的星型总线,在保证通信速率的同时提高了系统抗干扰能力.在单足控制器中嵌入双NIOS 完成CPG网络解算和电机运动控制.郭少晶韩宝玲罗庆生针对采用电池供电的六足仿生步行机器人其工作时间受限的情况,提出了将动态电源管理、实时任务调度和运动策略规划等方法,综合运用于其控制系统,且更为全面地考虑了机器人系统的能耗等级.这种方法对于降低机器人的系统能耗起到了实质性的作用,其整体思路与技术途径可为降低其它类似的多足步行机器人的系统能耗, 陈甫臧希喆赵杰闫继宏从机械结构、运动模式和步态控制3个方面, 对六足步行机器人的仿生机制进行了分析. 提出一种灵活度评价函数, 基于该函数对六足机器人的结构参数进行了优化; 推导了步态模式与步行速度关系的数学表达; 构建了分布式局部规则网络, 可自适应地调整错乱的腿间相序,生成静态稳定的自由步态.仿真实验验证了上述仿生机制的有效性。
王立刘连蕊高建华针对六足步行机器人在非结构化地形下运动时方向转动角度大小对控制的影响,运用差分控制方法导出六足步行机器人在非结构化地形下行走时各足端的方位信息,在保持机体和足端协调性的同时,保证机器人在运动过程中不与复杂的地面发生接触,顺利地完成机器人左右转弯运动.在仿真实验中得到了满意的结果,为将来的实际应用奠定基础。
杨立辉罗庆生王秋丽毛新通过对六足步行机器人步行足的运动学分析，按照坐标系的建立原则，选取机构中的转动副作为关节变量，推导出各关节的广义变换矩阵，得到了步行足足端的运动学方程，求出步行足足端点运动学的正解坐标系，利用paul等人提出的代数解法进行了运动学逆解分析，并借助计算机对其逆解进行了验证，为后续的运动学分析和轨迹规划奠定了基础。
张伏张国英邱兆美毛鹏军对双足人、四足动物、六足昆虫的行走方式和躯体形态以及它们在步态、体态方面的差别进行了综合论述,进而对不同行走方式的机器人的步态策略进行了论述,并对行走机构足数与性能进行了定性评价,展望了动物步态和仿生步行机器人研究的发展前景.二、研究主要成果1 美国多足步行机器人的发展近况1990 年,美国卡内基- 梅隆大学研制出用于外星探测的六足步行机器人AMBL ER[2 ] , 如图1 所示。
该机器人采用了新型的腿机构,由一个在水平面内运动的旋转杆和在垂直平面内作直线运动的伸展杆组成,两杆正交。
该机器人由一台32 位的处理机来规划系统运动路线、控制运动和监视系统的状态,所用传感器包括激光测距扫描仪、彩色摄像机、惯性基准装置和触觉传感器。
总质量为3 180 kg ,由于体积和质量太大,最终没被用于行星探测计划。
1993 年,美国卡内基- 梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE ,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其改进型DANTE - II 也在实际中得到了应用[3 ] ,如图2 所示。
1994年,DANTE - II 对距离安克雷奇145 km 的斯伯火山进行了考察,传回了各种数据及图像。
1996～2000 年,美国罗克威尔公司在DARPA 资助下,研制自主水下步行机ALUV (Autonomous Legged UnderwaterVehicle) [4 ] ,如图3 所示。
该步行机模仿螃蟹的外形,每条腿有两个自由度,具有两栖运动性能,可以隐藏在海浪下面,在水中步行,当风浪太大时,将脚埋入沙中。
它的脚底装有传感器,用于探测岸边的地雷,当它遇到水雷时,自己爆炸同时引爆水雷。
在对昆虫步态进行研究的基础上,2000年美国研制出六足仿生步行机器人Biobot[1],如图4所示。
为了像昆虫那样在凸凹不平地面上仍能高速和灵活步行,采用气动人工肌肉的方式,压缩空气由步行机上部的管子传输,并由气动作动器驱动各关节,使用独特的机构来模仿肌肉的特性。
与电机驱动相比,该作动器能提供更大的力和更高的速度。
三、发展趋势：未来多足步行机器人的研究方向有如下几个方面：(1)腿轮组合式步行机器人。
[1]腿式移动机器人地形适应能力强,能越过大的壕沟和台阶,其缺点是速度和效率均比较低。
目前,腿式移动机器人系统应用行星探测仍然是很困难的。
腿轮组合式步行机器人综合了腿式和轮式机器人的优点,具有较强的地形适应能力、较好的稳定性和较高的能量效率。
特别适合用于行星探测,在无法确定待探测地表状态的情况下,采用腿轮组合式步行机器人可提高步行速度和效率。
在松软或者崎岖不平的行星地表,采用腿轮组合式显示出优越性,在坚硬且较平坦的地表,由于没有土壤变形引起的阻力,采用轮式结构可有效提高其运动速度。
(2)微小型步行机器人。
[5]微型化是工业发展的必然趋势之一,是高技术成果的结晶。
日本已研制出外形为：8.6 mm×9.3 mm×7.2 mm的微型行走机器人。
微型步行机器人有广阔的应用前景,如可将数以千计的微型步行机器人散布在星球上进行探测;在考古研究中,该种机器人可步行进入狭小的空间内采集样品等；可在狭小的空间如管道内行走、作业和维修等。
(3)仿生步行机器人。
[10]在步行机的腿上安装弹性装置或采用人工肌肉等柔性腿,就是结构仿生的体现,采用形状记忆合金驱动是材料仿生的体现。
目前的步行机器人还远未达到像多足昆虫那样的步行机动性和灵活性,存在步行速度低,效率差等问题。
进一步深入研究功能、控制和群体仿生,提高步行机器人的速度和灵活性,充分实现多足步行机器人的优点,是今后研究步行机器人的重点之一。
四、存在问题黄俊军等在文献[4]中通过对文献[14 ][15 ][16][ 17]总结，得出当今四足步行机器人面临待解决的问题：(1) 有些四足步行机器人的体积和重量很大。
[15]在实际应用中未必有足够大的空间能够容纳它们或者根本不允许体积较大的机器人出现。
从实用化角度出发, 这类多足步行机器人在小型化方面还需要进行更深入的研究和改进。
尤其是机械结构、控制系统硬件电路、电源系统、传感器等, 需要寻找体积更小、效率更高的替代品。
(2) 大多数四足步行机器人研究平台的承载能力不强, 从而导致它们没有能力承载视觉设备。
[16]而且四足步行机器人的视觉研究也不太成熟, 而视觉正是多足步行机器人实现自主化和智能化的关键之一。
要解决这个问题, 首先还需改进现有四足步行机器人的机械机构设计, 使其能够承受更大的负载; 其次是改进视觉图像处理的算法, 增强图像处理的实时性、快速性和准确性。
(3) 步行敏捷性方面。
[17]四足步行机器人有很好的地面适应能力, 但在某些地貌, 其行走效率很低,而且在机器人动步态步行方面的研究比较缺乏。
这就提出机器人动步行步态规划问题。
因此四足步行机器人对地面的适应性和运动的灵活性需要进一步提高。
(4) 四足步行机器人的控制方法需要改进。
[14][4]四足步行机器人系统的复杂性使其控制算法复杂化。
但有些算法由于其计算量很大, 所以对于机器人的实时控制很难实现甚至不能实现。
因此需要简化机器人控制算法, 实现用相对较简单的控制算法获得符合工作要求的控制效果的目标。
另外, 四足步行机器人现有的控制方法还有待完善和发展。
五、主要参考文献【1】韩宝玲王秋丽罗庆生六足仿生步行机器人足端工作空间和灵活度研究《机械设计与研究》 2006 第4期【2】闰尚彬韩宝玲罗庆生仿生六足步行机器人步态轨迹的研究与仿真《计算机仿真》 2007 第10期【3】苏军陈学东田文罡六足步行机器人全方位步态的研究《机械与电子》 2004 第3期【4】王绍治郭伟于海涛李满天基于CPG的六足步行机器人运动控制系统研究《机械与电子》 2010 第8期【5】郭少晶韩宝玲罗庆生六足仿生步行机器人系统节能技术的研究《机械与电子》 2007 第4期【6】陈甫臧希喆赵杰闫继宏六足步行机器人仿生机制研究《机械与电子》 2009 第9期【7】王立刘连蕊高建华六足步行机器人非结构化地形下的方向控制研究《浙江理工大学学报》 2010 第2期【8】杨立辉罗庆生王秋丽毛新新型仿生六足机器人步行足运动学分析与研究《机械设计与制造》 2006 第9期【9】张伏张国英邱兆美毛鹏军仿生地面行走机构的步态研究现状与进展《农机化研究》 2011 第1期【10】Sun,Yi (School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology); Chen,Xuedong; Yan,Tianhong;Jia,Wenchuan.Modules design of a reconfigurable multi-legged walking robot[J]. Source: 2006 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2006, 2006 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2006, 2006, p1444-1449【11】D.E.Orin.Supervisory Control of a Multilegged Robot，Int.J.Robotics Research,1982,Vol.1,No.1,pp.79-91【12】N.Koyachi.The World of Multi-Legged Robots,J.of Robotics Society of Japan,1993，Vol.11,No.3,pp.379-384【13】R.B McGhee.Some finite state aspects of legged locomotion，Mathematics Bioscientes,1968,2：67-84【14】Park S,Lee Y J. Discontinuous zigzag gait p lanning of a quadruped walking robot with a waistjoint[J]. Advanced Robotics,2007,21 (1) : 14321642.指导教师审阅签字：年月日说明：1. 文献综述版面设置为：B5纸，上下页边距分别为2.5cm和2cm，左右页边距分别为2.4cm和2cm。