【摘 要】
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随着科学技术的飞速发展,腿足型移动机器人已经活跃在人类生活的各个方面。尤其是四足机器人,由于其结构和控制简单、运动稳定性好、运动速度快等优点,而受到人们的青睐。本文介绍了一种利用五杆机构设计的准直接驱动腿足式移动机器人:SEU-doggo。该机器人具有垂直跳跃高、惯性小、运动速度快、结构简单、稳定性高、适应地形环境能力强等优点。提出SEU-doggo的设计方案,分析五杆机构腿足的结构与变位原理,为
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随着科学技术的飞速发展,腿足型移动机器人已经活跃在人类生活的各个方面。尤其是四足机器人,由于其结构和控制简单、运动稳定性好、运动速度快等优点,而受到人们的青睐。本文介绍了一种利用五杆机构设计的准直接驱动腿足式移动机器人:SEU-doggo。该机器人具有垂直跳跃高、惯性小、运动速度快、结构简单、稳定性高、适应地形环境能力强等优点。提出SEU-doggo的设计方案,分析五杆机构腿足的结构与变位原理,为其在数字化设计平台上的应用提供参考。对四足机器人的腿足结构进行运动学分析与动力学分析,提出优化方案,确定满足使用需求的五杆机构腿足移动机器人。在此基础上,设计了五杆腿足移动机器人的控制系统,搭建与之匹配的控制模型。本文以SEU-doggo为研究对象,比较分析五杆机构的连杆长度与移动机器人的垂直跳跃性能之间的关系。证明了五杆机构准直接驱动四足机器人的性能优于串联腿驱动四足机器人,尤其是在跳跃敏捷性方面。最后,将SEU-doggo加工成实体样机,并搭建相应的实验平台。最终设计的SEU-doggo能够完成走路、小跑、跳跃等动作从而适应不同的场景。其机身体积很小（0.135m*0.19m*0.435m）,质量轻、负载能力强。该机器人所使用的零件均可通过机加工与3D打印完成,零件尺寸较小,低成本,易福志,非常适合商业和教育使用。结果表明,对于垂直跳跃高度和腿部运动的敏捷程度两个指标而言,本文提出的方法比以往同类机器人获得了更好的设计效果。
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