六足步行机器人的毕业设计说明书(2)

燕山大学本科生毕业设计（论文）

Abstract

A bionic leg structure which is similar to the legs of mammals was used， and a hexapod walking mode was designed according to this structure．By controlling 18 step motors straight walking function of the hexapod robot has been implemented with tripod gait movement．Simulation and experiment show that this structure can keep the hexapod robot balance better，providing high reference value to research the advantage and feasibility of leg raising walking gesture．

As there are many joints in the bionic hexapod walking robot and the calculation of its walking track and joints control unit are comparatively comp- licated，the kinematical simulation and analysis of the model of bionic hexapod walking robot have been done by using solidworks and UG．Through simulation，the applicability of designed tripod gait are validated．

Keywords Hexapod robot；Walking；Tripod gait；Kinematics simulation

II

目 录

摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 第1章 绪论 ........................................................................................................ 1

1.1 课题背景 .............................................................................................. 1 1.1.1研究主要成果 ............................................................................... 2 1.1.2发展趋势 ....................................................................................... 4 1.2本章小结 ............................................................................................... 5 第2章 机器人学与仿生学介绍 ........................................................................ 6

2.1机器人学的基本理论 ........................................................................... 6 2.1.1机器人的基本定义 ....................................................................... 6 2.1.2机器人学的基本术语 ................................................................... 7 2.1.3机器人的规格 ............................................................................... 7 2.1.4机器人的分类 ............................................................................... 8 2.1.5本课题研究的意义 ................................... 9 2.2 仿生学概述 ........................................................................................ 10 2.2.1仿生学的研究方法与内容 ............................ 12 2.2.2仿生学的研究范围 .................................. 14 2.3本章小结 ............................................................................................. 15 第3章 仿生六足机器人的设计 ...................................................................... 16

3.1 六足仿生机器人的三角步态运动原理与设计 ................................ 16

3.1.1关于步态的参数描述 ................................ 16 3.1.2三角步态运动原理 .................................. 17 3.1.3步态设计 .......................................... 18 3.2仿生六足机器人机构建模 ................................................................. 19 3.3仿生六足机器人本体设计 ................................................................. 20 3.4 仿生六足机器人腿部设计 ................................................................ 22 3.4.1腿部参数确定原则 .................................. 22 3.4.2腿部驱动系统设计 .................................. 22 3.5本章小结 ............................................................................................. 28

III

结论 ..................................................................................................................... 29 参考文献 ............................................................................................................. 30 致谢 ..................................................................................................................... 32 附录1 .................................................................................................................. 33 附录2 .................................................................................................................. 38 附录3 .................................................................................................................. 44

IV

第1章 绪论

第1章 绪论

1.1 课题背景

机器人技术是在新技术革命中迅速发展起来的一门新兴学科，它在众多领域与生产部门得到了广泛的应用，并显示出强大的生命力。它使得传统的生产发生变革，并对人类社会的生活产生深远的影响，它正在成为工厂，企业进行产品生产，乃至整个国家进行经济和军事较量的重要手段。

从诸葛亮的“木牛流马”到阿西莫夫“的机器人三定律”，长久以来，人们从未停止对机器人的幻想，探索和研究。直到1961年，美国通用机械公司生产和销售了第一台工业机器人，取名为“尤尼梅特”。此后，各国对机器人的研究都给予了相当的重视，各种各样的机器人如雨后春笋般诞生。我国对机器人技术的研究从70年代末起步以来，经过“六五”，“七五”期间的发展，在机器人理论，样机设计，研制及机器人应用工程等方面取得了大批成果。高等学校作为培养高素质人才的基地，同样在机器人领域开展了广泛的研究，如长沙的国防科技大学，上海交通大学，北京航空航天大学，燕山大学等在步行机器人，精密装配机器人，7自由度机器人及并联机器人等前沿领域都取得了可喜的成绩，正在逐步缩小在机器人技术方面与世界先进水平的差距。

步行机器人（walking robot legged robot）或步行车辆（walking vehicle）简称步行机，是一种智能型机器人，它是涉及到生物科学、仿生学、机构学、传感技术及信息处理技术等的一门综合性高科技

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。在崎岖

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路面上，步行车辆优于轮式或履带式车辆。腿式系统有很大的优越性：较好的机动性，崎岖路面上乘坐的舒适性，对地形的适应能力强。所以，这类机器人在军事运输、海底探测、 …… 此处隐藏：4260字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……