微型六足仿生机器人及其三角步态的研究.pdfVIP

第 卷 第 期 光学 精密工程 I@J . ! ?@ .# ! # 年 月 14/ . 2 BCD8;E FG9 *7:;8E8@G HG/8G::78G/ 文章编号 （ ） !#$%#’ #$(%$) 微型六足仿生机器人及其三角步态的研究 徐小云，颜国正，丁国清 （上海交通大学 信息检测技术及仪器系，上海 ( ） 摘要：基于仿生学原理，在分析六足昆虫运动机理的基础上，采用平面四连杆机构、蜗轮蜗杆减速机构、 皮带传动机构、微型直流电机驱动和 机控制方案，研制成一种新型“微型六足仿生机器人”，其样机外 *+ 形尺寸为：长(,, ，宽#,, ，高,, ，重- . (/ 。讨论了该机器人的运动步态并分析了其运动稳定性， 实验结果表明该机器人具有较好的机动性。 关 键 词：六足机器人；仿生机器人；连杆曲线图谱；三角步态 中图分类号： 文献标识码： 0 *# 1 适应能力强的“微型六足仿生机器人”。该机器人长 ! 引 言 为(,,，宽为#,,，高为,,，重约- . (/。这种 足式移动微型机器人配备相应的传感器和作业装 自从人类发明了轮子并制成车以后，给生活确 置，可用于工农业生产的许多方面（如核工业中的管 实带来了莫大的好处。从古代的木轮推车一直发 道裂缝检测、工农业设备的探测和检修等等）。 展到今天形形色色的汽车，都采用了轮子技术。轮 子为人类的生存和征服自然做出了重大的贡献。 微型六足仿生机器人的三角步态 随着人类自身活动空间的扩大———开发宇宙、开发 运动原理 海洋，要在没有人工道路的自然环境下用轮子行走 就有很多困难，有时甚至根本无法移动，因此设计 三角步态是六足机器人的两组腿（身体一侧 和创造对自然环境具有高度适应能力的步行机构 的前足、后足与另一侧的中足），即处于支撑三角 及对步行机构步态的研究显得越来越重要。 形上的三条腿的动作完全一样，均处于摆动相或 从!2%% 年34 6789 : 用连续摄影方法研究动 5 / 均处于支撑相。 物的行走开始，人们对步行机构的步态进行了大量 “六足纲”昆虫（蟑螂，蚂蚁等等）在平坦无阻 的研究工作，尤其是近二三十年来，关于步态研究 的地面上快速行进时，多以交替的三角步态运动， ［ ］ 的重要成果不断涌现!$ 。在 年代末，由于开发 - 即在步行时把六条足分为两组，以身体一侧的前 步行机器人的需要， 在总结前人对动物步 3;=:: 足、后足与另一侧的中足作为一组，形成一个稳定 态研究成果的基础上，比较系统地给出了关于步态