创新设计方案实训两足机器人.docVIP

创新设计实训 设计题目： 四 足 机 器 人 完成日期： 2 0 1 2年 4 月 学 院： 机 械 工 程 学 院 专 业： 机 械 工 程 及 自 动 化 指导老师： 武 刚 小组成员： 课程成绩评价表 学号 姓名 年级专业 工作分工 成绩 程序编写 论文撰写 模型搭建 造型设计 模型搭建 造型设计 模型搭建 造型设计 模型搭建 造型设计 整体 评价 性能（70%） 美观与创意（30%） 评语： 目 录 一、乐高机器人简述................................................4 二、问题的提出和分析..............................................5 2.1 实验目标....................................................5 2.2 功能分析....................................................5 三、方案的选择和模型的搭建.......................................5 3.1 行走功能....................................................5 3.2 美感工作............. ......................................7 四、设计小结.......................................................8 4.1 感想........................................................8 4.2 感谢........................................................8 一、乐高机器人简述 上个世纪的八十年代，称为个人计算机（PC）的时代，把九十年代称为Internet飞速发展的时代，那么本世纪的第一个十年，会是个人机器人（PR）的时代。随着智能机器人技术的发展，智能机器人的教育走入中、小学校已经成为必然趋势。智能机器人教育走进普通中、小学校的可能性和必然性估计会在今后的五年内得以实现机器人教育是当今教育中“第一综合”教育资源梅隆大学、哈佛大学、美国太空总署等等世界著名高等学府和科研机构应用乐高机器人在教育和科研项目的设计中，有许多教授使用乐高积木开展和研究各种课程，包括机器人、机械、计算机、设计与技术和创造性思维的促进等。他们设计的这些教育方法和课程有适合大中小学的，也有适合研究生课题的。二、问题的提出和分析 2.1 实验目标 四足机器人主要有一个实验的目标： 机器人稳定的模拟人得两条腿直立稳定的行走。 2.2 功能分析 四足机器人必须具备一些主要的功能： 行走功能。 四足机器人的行走系统可由LEGO低速电机经齿轮传动适当组合进行减速，驱动曲柄滑块机构进行运动，模拟腿部的向前迈进，但是由于机器人腿部没有膝关节，所以行进时不能保持平衡，因此我们在设计是又安装了一个支撑架。这过程需要两个个电动机，用来给左右的两个腿部提供动力，使其运动。 三、方案的选择和模型的搭建 我们在初步分析了上述需要实现的功能后，开始了我们方案的选择和模型的搭建。 3.1 行走功能。 （1）骨架的搭建。 首先，首先，我们要把机械人的骨架搭建好，骨架作为整个机器人的支撑其承载力必须要满足要求，否则就不能支撑整个机器人的重量，所以我们选择多列板作为底板并且选用单列板进行加强固定，机器人的腿部、支撑点和连接处更是重中之重，我们都选择加强固定，反复试验后终于抵抗住震动（为了提高抗震能力：增加了橡胶圈来减震）并且保持稳定的行走。 搭建结果如下图所示。 （2）曲柄滑块机构和齿轮机构的安装。 骨架搭建好后，考虑的是怎么模拟人腿的向前迈进，我们选择是曲柄滑块机构，然后选择齿轮机构把两个电动机的动能传递到曲柄滑块机构上。在安装过程中，两侧必须保持完全一致，否则就会造成机构运行时的不稳。 （3）电动机的放置。 接下来就是放置电动机了，电动机直接固定在多列板上，直接进行驱动两个电动机，然后通过齿轮机构传递能量。这样做优点是减轻了机器腿压力、提高稳定性，缺点是造成了动能的损失和驱动力下降。 3.2 美感工作。 经过上面内容后，我们四足机器人的结构基本上就完整了。作为工科的学生，我们都把性能放在了第一位，在性能实现的基