基于曲柄摇杆机构和凸轮机构的四足机器人步态分析

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ｅｔｒａｎｍｅｔｉｎｃａｄｔｒｆｅｄｓｏｈｗｈｉｔｌｎｔ．Ｉｔｉｐｐｒｎｅｔｉｎ，ｂｏｉｓｎｏｈｅｌｔｓｏｔｅｒａｅｓｎｈｓａｅ，Ｅｖｎｌｎｇｔｅｉｄｆｓｅｄｏｒｉａｓｉｋａｅｏｏｎｋｎｏｔａｙｆｕ－
４０７）３０４（中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，湖北武汉
摘
要：式机器人是近年来各国科学家大力关注的机器人研究一个比较活跃的领域，足机器人以其结构和控足四
制方法的相对简单成为足式机器人的一个理想研究对象。四足机器人不但可以应用在军事、行星探测、灾等领域，救而且在家庭娱乐、生学等领域大显身手。文章采用埃万斯连杆机构进行一种稳步四足机器人的机构设计分析，仿并利用
ＷＡＮＧｉｎＪａ，ＨＥｎＸｉ，ＨＡＮｎＷａｇ
（ｏｅｅｏＣｌｇｆＭｅｈｎｃｌｎｌｔｎｎｒｔｎｈｎｌｌｃａｉｄＥｅｒｉＩｏｍａｏ，Ｃｉａ西ｅａａｃｏｃｆｉｏｅｓｉｃｓＯｕａ）ＳｈｏＷｕａｂｉｆＧｏｃｎｅｅｈｎｃｏ￣ｅｈｎＨｕｅ
１稳步四足机器人总体结构设计
设计该机器人主要的目标是四足、平稳。目的是实现预想中的足迹要求．达到理想的分析结果。图１所示的是机器人半边身体退步机构简图及预想足迹，包括机器人 “ 足迹” 四杆机构、衔接处” “ 曲柄摇杆四杆机构、间歇凸轮机构设计。
ｌｇｅｏｏｃａｉａｅｉｎａａｙｉｎｓｆｂｓｆａｅｔｏｉｏｔｒｎ，ｔｅｓａｙｎｔｒｆｔｅｍｏｅｎｅｇｄｒｂｔｍｅｈｎｃｌｄｓｎｌｓ，ａｄｕｅＭａａｏｔｒｏｄｔｆｏｐｔｈｔｄａｕｅｏｈｖｍｅｔｇｓｌｗｓｉｅ
ｒｂｏｔａｂｅｐｌｅｄｏｓｃｂａｐｉｎｏｏｙｎｈｅｔｎｌｉｔｍｉｉａｙｌｎｔｒｅｌｒｔｏｄｉａｔｒｒｌｅｎｏｅｅｄｓｌｔｒ，ｐａｅａｙｘｐｏａｉｎ，ｓｓｅｅｉｆａｄｔｒｆｌ，ｂｕｌｏｉｈｏｈｉｔａｓｎｍｅ
ａａｙｉ．ｎｌｓｓＫｅｗｏｄ：ｆｕ－ｅｇｄｒｂ￣ｆｏｐｉｔｔａｙｙｒｓｏｒｌｇｅｏｏｏｔｒ；ｓｄ；Ｍａｌｈｎｅｔａ
目前四足步行机器人的研究主要集中在小型轻便、易于控制等方面。本文设计的稳步四足机器人，重点在机器人足迹的设计和分析上，能够保证机器人在行走过程中，整个机身的平移在一条直线上，而不上下或左右颠簸。
ｒｂｔｉｓｓｕｔｒｎｏｔｌｔｏｅｔｅｉｐｅｔｂｃｍｎｉｅｌｏｔｒｏｏｊｃｏｓｄ．ｏｒｌｇｄｏｏｗｔｉｒｃｅａｄｃｎｏｍｅｄｉｒｌｉｌｓｌｏｅｏｅａｄａｆｏｏｔｂｅｔｆｔｙＦｕ－ｅｅｈｔｔｕｒｈｓａｖｙｍｂｕｇ
Ｍａａｄｂ软件对其足迹的稳步性做了运动分析。
关键词：四足机器人；足迹；稳步；ｆｂＭａａｌ中图分类号：Ｈ１Ｔ２文献标识码：Ａ文章编号：０７８２（０１０－０００１０ — ３０２１）７－６ — ２－０
Ｂａｅｎｃｍｎｒｎ－ｒｃｅｏ－ｅｇｄｒｂｔｇｉａｙｉｓｄｏａａｄｃａｋｏｋｒｆｕｒｌｇｅｏｏａｔａｌｓｓｎ
第３Ｂ卷第７期・术掌
ＶｏＩ．３８Ｎｏ．７
湖
南
农
机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２１年７月Ｏ１
Ｊｕｙ．０１ｌ２１
ＨＵＮＡＮＡＧＲＩＵＲＡＭ＾＇ＨＥｃＵＬＬＣＩＩＲＹＩ
基于曲柄摇杆机构和凸轮机构的四足机器人步态分析
王健，贺鑫，韩旺
（）１足端轨迹要求。行走机构在行走过程中，每条腿依次经过抬腿，前伸，支撑着地带动机器人前进等周期性过程，因此其足端轨迹必须满足如下３个要求：① 支撑着地的时候足端轨迹必须满足近似直线要求，抬腿时的轨迹必须近视圆弧，且为轴对称曲线；②为减少和消除抬腿和落地产生的冲击和滑步，足端在抬腿及落地时的轨迹应平滑过渡到圆弧段； ③为了使行进协调，游足时间（抬腿时间）小于支撑时间。据此，应
４０７，Ｃｉ）３０４ｈｎａ
Ａｂｔａｔｏｔｒｂｔｉａｇｅｔｃｎｅｎｒｃｎｌ，ｓｉｎｉｔｈｖｒｃｉｅｒｂｔｓｒｓａｃｒａｏｒｌｇｅｓｒｃ．Ｆｏｏｏｓｒａｏｃｒｅｅｔｙｃｅｔｓａｅａｍｏｅａｔｏｏｉｅｅｒｈａｅ，ｆｕ－ｅｇｄｓｖｃ