摘要：人类对于未知世界的探索是永无止境的，随着各学科基础理论知识和研究技术的日益丰富，人类对于机器人赋予了众多新的含义。越来越期望机器人能够在各个领域发挥卓越的功能，这就需要机器人能够适应更加复杂多样的环境，并高效完美地完成赋予它的任务。

多足步行机器人由于其自身灵活稳定适应性强的特点被广泛研究，但到目前为止，多足机器人的研究仍然面临众多的问题，例如控制算法的落后直接导致足式移动方式受到阻碍。但基于仿生学的研究成果，将昆虫的运动方式应用到机器人的研究领域，不仅可以使多足机器人的运动方式更加简易灵巧也会大大提升机器人的稳定性和适应性，实现在复杂多变地形的自由穿越。基于此，研究和开发移动能力卓越的多足步行机器人对于足式机器人的研究意义重大。这里将对多足机器人进行整体设计，其中机械结构和控制系统的设计是本文的重点。

关键词：六足机器人 稳定性 结构设计 控制系统

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

    1.1 研究目的及意义-1

    1.2 国内外研究现状-1

    1.2.1 国外研究现状-1

    1.2.2 国内研究现状-3

    1.3 六足机器人现阶段研究任务-4

2 总体方案设计-6

    2.1 工作原理分析-6

    2.2 传动方案确定-7

    2.2.1 单连杆式-7

    2.2.2 四连杆式-7

    2.2.3 缩放式-8

    2.2.4 关节式-8

    2.3 驱动方案确定-9

    2.4 运动方案规划-9

    2.4.1 跟导步态-9

    2.4.2 交替步态-9

    2.4.3 三角步态-9

    2.5 控制系统结构-10

    2.6 经济性分析-10

3 机械结构设计-11

    3.1 总体结构设计-11

    3.2 受力分析-13

    3.2 选择舵机-15

    3.3 机身的设计-15

    3.4 转节片与基节的设计-17

    3.5 腿节的设计-19

    3.6 胫节的设计-20

4 控制系统设计-23

    4.1 控制系统原理-23

    4.2 控制系统硬件回路-24

    4.3 三角步态原理-26

    4.4 舵机的原理与控制方法-26

    4.5 控制系统软件编程-28

    4.6 即时控制-32

5 总结与展望-34

    5.1 总结-34

    5.2 展望-34

参考文献-35

致 谢-36