六足机器人结构与运动原理
2021/02/26 20:53:21
1.1本体结构设计
文中所述六足机器人由本体和腿部结构两部分组成.机器人本体为长400mm,宽248mm的长方形,部关节连接位置呈左右对称分布,以保证静态时机器人六条腿的落脚点处于同一椭圆上,以增加其运动稳定性、同时有数過免了腿部之间的干渉 (图1).为方便进行机器人运动控制,对机器人进行腿部命名并分组、其中1、4、5号腿为A组,2,3,6号腿为 B组。
1.2部结构设计
机器人腿部由自主研发的三自由度气动柔性关节和足部结构组成(图2a)，三自由度柔性关节由3根并联的气动人工肌肉及弹簧组成(图2),通过控制人工肌肉内部压缩气体压力(i=1,2,3),实现关节在空间任意角度的弯曲和轴向伸长 ,提高机器人运动的灵活性图2c为关节空间运动区域:关节下端装有足部结构、能够有效增加机器人步距,提高运行速度,且防滑层増大了机器人与地面回的摩擦力,提高了运动的稳定性。
1.3运动原理
利用气压控制系统控制机器人运动.气压控制系统由1台S7200PLC控制器和18个电气比例阀组成,控制原理见图3.通过PIC控制电气比例阀调节柔性駆动器内部人工肌肉气体压力及各肌因充气时间间隔 ,实现对柔性关节变形的控制,使其完成设定动作.不同步态中,因柔性关节气路连接方式不同、所需比例数目也有差别。