行走的机器人组装图 行走机器人原理图

机器人培训 2025-09-21 08:32www.robotxin.com机器人培训

一、机械结构组装要点

1. 连杆驱动机构

核心组件包括躯干框架、驱动曲轴、对称行走连杆等,需注意孔位对齐和方向对称性。切比雪夫连杆和Jansen连杆机构常用于模拟生物步态,通过旋转输入实现平稳行走。

组装时需分步完成躯体连接、驱动连杆安装(注意曲轴与连杆的孔位匹配),最后对称组装另一侧机构。

2. 腿部设计类型

  • 并联机构:如武汉大学Robocon四足机器人,采用双电机五连杆结构,扭矩需求低但灵活性较差。
  • 串联机构:类似MIT开源模型,关节自由度独立控制,更接近生物形态,但需大扭矩电机。
  • 二、电子控制系统原理

    1. 驱动电路

    使用NE555时基电路生成PWM信号,通过9013/9012三极管控制电机正反转,调节电位器W1/W2可改变行走时长和方向。

    电机驱动推荐L293D或L298N芯片,支持H桥控制方案,实现前进、转向及速度调节。

    2. 传感器集成

  • 红外传感器用于线跟随机器人,检测路径并反馈至Arduino控制器。
  • 激光雷达(如LD14)通过三角测距法生成环境地图,辅助导航避障。
  • 三、步态算法与动态平衡

    1. 静态与动态步态

  • 静态步态要求重心始终在支撑多边形内,稳定性高但速度慢;动态步态引入ZMP(零力矩点)控制,提升移动效率。
  • 四足机器人常用三角支撑原理(TSP)规划步态,通过调整重心投影避免侧翻。
  • 2. 双足机器人步态序列

    17自由度人形机器人需协调髋、膝、踝关节运动,分步完成抬腿、迈步和重心转移,示例代码可通过Arduino实现舵机控制。

    四、扩展应用与混合结构

    1. 行走轴扩展

    吊挂式第七轴可扩大焊接/喷涂机器人的工作范围,速度达3m/s,适用于大型工件。

    2. 轮腿混合设计

    结合轮式速度与足式越障能力,如轮腿机器人可跨越复杂地形。

    以上内容综合了组装步骤、机械原理及控制方法,如需具体图纸或代码细节,可进一步查阅相关来源。

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