（毕设全套）基于SolidWorks四足步行机器人腿机构设计（含CAD图纸）

格式：RAR 上传：2025-12-02 01:08:01

基于四足步行机器人腿机构设计摘要成功推动了步行控制技术的飞速发展。近三十年来，步行机器人技术得到飞速的发展。从最初的静态行走只能在平面上行走发展到拟动态行走动态行走斜坡上的行走甚至实现跑步。动态行走是步行机器人提高行走速度和研究的必然发展方向。如图所示为通用电气公司的和美国陆军的起设计开发的四足步行车“”。具有千克运输能力乘坐名驾驶员高度.米质量千克的步行机械系统。该步行车的四个指令杆跟随驾驶员的手和脚动作的液压驱动随动系统，并安装在驾驶员手臂和脚上的位置传感器检测他的动作，液压伺服马达驱动四只脚做相同的动作，该机装有力反馈机构，驾驶员坐在驾驶室里就能够凭感觉知道作用在机械脚上的力是多少。虽然操作费力，但实现了爬越障碍，因而被视为现代行走机构发展史上的个里程碑。图四足步行车如图所示为世界上第台四足步行机构机器人，它被制造于年，其特点是能够实现在不平地面上稳定步行运动，能够越过地面上较小的障碍物而不接触能够实现全方位的步行运动而不会出现打滑或者损坏地面的结构该步行机器人能够成为个稳定的工作平台，利用腿的自由度执行操作任务。图第台采用四足步行机构的机器人自世纪年代以来，采用行走机构的机器人技术得到了快速的发展，国外的发展领先于国内，国外己研制出定数量的四足机器人样机少量投入了使用，以下从几个典型的四足行走机构机器人来阐述国外四足行走机构机器人的研究现状。年美国军方发布的“小狗”机器人开展运动学习的研究科学家应用“小狗”来探索机器学习运动控制环境感知和不确定地形运动之间的基本关系。年月美军又研制出了利用在军事上的“大狗”，如图所示，这个四足机器人由波士顿动力学工程公司专门为美国军队研究设计。这种机器狗人能够在战场上发挥非常重要的作用在交通不便的地区为士兵运送弹药食物和其他物品。它不但能够行走和奔跑，而且还可跨越定高度的障碍物。该机器人的动力来自部带有液压系统的汽油发动机。图四足机器人狗加拿大的大学机器人研究室研制了Ⅱ四足步行机器人见图，结构简单，每条腿只有个主动转动关节，然而值得注意的是，在每只腿的臀部都装有个激励源，使得机器人站立时臀部也能有连续的速度。受人和动物步行时使用很少能量摆动小腿的启示，设计者将膝关节设计为被动自由度，依靠上下腿动态耦合实现角度控制。另外，他们设计了种新型的动态步行步态没有滑翔阶段的动步跳，成功实现了Ⅱ四足步行机器人在不依靠反馈补偿的控制条件下稳定动步行。加拿大大学的步行机器人实验室研制的系列步行机器人,如图所示。该机器人的个最大的特点就是其步行机构相当简单，每条腿只有个自由度，能够实现步行转弯以及跨越的台阶，但可靠性较差，后来对机器人做了些改进，将步行机构的关节改为被动关节，大大提高了其步行可靠性。图系列四足步行机器人除了世界各地的研究机构和高效实验室研制的用于科学实验的四足机器人之外，人们还出于商业目的，开发了多种四足步行机器人。最为典型的是公司推出的四足步行机器人，如图所示，该机器人每条腿，采用平面四杆缩放机构，具有二个自由度，机器人能前向后腿，左转和右转，并预留有的记忆体可供客户做进步的机器人实验和开发利用。图的四足步行机器人国内具有代表性的采用四足机构的机器人主要包括如图所示为上海交通大学所研制的二种四足步行机器人，所示的四足步行机器人为采用平面四杆机构作为其步行机构，可以实现跨越障碍，沟槽，上下台阶及通过高低不平的地面有定识别及步态调整能力所示的四足步行机器人也是由上海交通大学研制的关节式哺乳动物型步行机器人。机器人的长宽高分别为厘米厘米厘米，重.千克，腿为开式链关节型结构，膝关节为纵摇自由度，髋关节为纵摇和横摇两个自由度，各自由度由直流电机经谐波齿轮驱动，用电位器测速电机作为位置和速度传感器，脚底为直径厘米的圆盘，是个被动的纵摇自由度。该机器人为足式机器人的经典结构，但速度缓慢，步行速度.千米时。