微型六足仿生机器人及其三角步态的研究-光学精密工程.PDFVIP

第 10卷 　第4 期 光学 　精密工程 Vol . 10 　No . 4 　　　　　　　　 　　　　　　　　　 2 0 0 2 年 8 月 Optics and Precision Engineering Aug . 　2 0 0 2 ( ) 文章编号 　1004924X 2002 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 200030) 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 PC 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 30mm ,宽 40mm ,高 20mm ,重 6 . 3g 。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 : TP242 　　文献标识码 :A 适应能力强的“微型六足仿生机器人”。该机器人长 1 　引　言 为 30mm ,宽为 40mm ,高为 20mm ,重约 6. 3g 。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 。 2 　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 1899 年 Muybridge 用连续摄影方法研究动 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