毕业论文-昆虫型仿生机器人的研究与设计

fer 自主智能Р系统研究所共同设计的六足机器人Р2002 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Р的研究,如图 1-4 所示,该步行机器人外形尺寸为:长 30 mm、宽 40 mm、高 20 mm,?质量仅为 6.3 g,步行速度为 3 mm/s。Р图 1-4 上海交通大学设计的微型机器人Р5Р昆虫型仿生机器人的研究与设计Р1.2.2 多足步行机器人的典型步行机构Р一般来说,腿的构造形式可分为昆虫类和哺乳动物类两种不同形式。昆虫类Р生物其腿的数目较多,一般在四足以上;其腿分布于身体的两侧,身体重心低,Р稳定性好,且运动灵活,但过低的重心不利于昆虫的越障能力;喃乳动物的行走Р腿则通常为两足或四足,且腿多分布于身体下方,重心高,便于快速奔跑和越障,Р但在转向等需要灵活性的场合不如昆虫类有优势。Р(1)开链式步行机构Р在早期的步行机器人研究中,一般是模仿动物的腿部结构来设计步行机构。Р如图 1-7 这种机构形式多是关节式的,其优点在于结构紧凑,足端可达运动空间Р很大,且运动灵活,由于关节式腿的关节是铰接的,因而在步行过程中的失稳状Р态下具有较强的姿态恢复能力。它的不足之处是在腿的主运动平面内,大小腿的Р运动之间存在耦合,使得运动的协调控制比较复杂,而且承载能力小。目前该机Р构有两种应用模型:一种是采用三个转动关节幅 RRR 腿机构[5]。Р图 1-7 关节式腿结构Р(2)闭链式步行机构Р该种形式的机构能克服开链式机构承载能力低的缺点。一般都刚性较好,功Р耗较小。目前也有多种型式的应用。Р1)埃万斯机构(四连杆机构),如图 1-8,该机构及其各种衍化形式,可用连杆Р曲线的轨迹作为足端轨迹。该种步行机构,其特点是设计简单、方便,具有运动Р解耦特性,而且都能产生近似直线的运动。但结构本身存在死点问题,容易产生Р死锁现象,限制了其足端可达域,增加了控制难度[6]。Р6