机器人设计论文：液压驱动四足机器人机械结构设计

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1、机械设计与制造第10期176MachineryDesign＆Manufacture2010年10月文章编号：1001-3997（2010）10-0176-03液压驱动四足机器人机械结构设计*朱学彪（武汉科技大学机械自动化学院，武汉430081）Testandanalysisonhydraulicsystem’ssignalofstraighteningmachineZHUXue-biao（CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScien

2、ceandTechnology，Wuhan430081，China）【摘要】液压驱动四足步行机器人关节较多、结构复杂，采用结构与功能仿生的方式，实现了四足步行机器人机械结构的总体设计。从步行机器人运动速度、越障能力、足端运动空间以及灵活性等方面分析了腿节长度对步行机构的影响，分析了机体结构设计与步行机器人运动稳定型、角度规划之间的关系，综合优选出较为合理的四足步行机器

3、人结构参数。关键词：机器人；结构设计；腿节长度【Abstract】Thestructureofquadrupedwalkingrobotwhichisdrivenbyhydrauliccylinderhasbeendesignedbyusingoffunctionalbionicmethodandstructuralbionicmethodbecauseofitscomplexnode.Theinfluenceoflegmechanism’slengthonwalkin

4、gmechanismwasilluminatedfromfourdifferentaspects:thevelocityofmovement，thecapacityovercomingtheobstacle，theworkspaceofthefootandtheflexibilityofwalkingrobot.Atthesametime，itanalyzedtherelationbetweenstructuraldesignofbodyandstabilityofwalki

5、ngrobotandtheangleplanningofjoints，andfindoutthereasonablemechanismparametersafteroptimization.Keywords：Robot；Structuraldesign；Legmechanism’slength中图分类号：TH16文献标识码：A1引言曾推出了既可以步行，又可以进行轮式移动的液压驱

6、动机器人“Hydrobug”[2]，可以载人沿着任何方向行走，同时可以爬上45°的随着人们对机器人概念理解的深入，机器人的应用领域在斜坡以及在极端破坏的路况下进行行走。国内中南大学针对六足不断扩大，在外星探测、战争、塌陷煤矿和地震废墟的搜救任务行走方式提出了一种采用液压驱动的缩放式腿机构[3]。这种缩放中，需要机器人在未知的危险环境中有良好的适应能力，并具有一定的承重能力，以完成各项任务，而液压系统具有体积小、输出机构采用两个液压缸和一个液压马达来实现腿的伸缩和起落以功率大、响应快、精度高、跟踪

7、能力强等特点，液压驱动多足步行及旋转动作，并能够支撑较大重量，但仅完成了液压驱动原理设机器人就具有明显的优势。计及PLC控制设计，未进一步进行结构和智能策略的研究。本文早在1968年，美国通用电气公司R.S.莫舍（Mosher）与美国以研制一种液压驱动的四足步行机器人为目标，完成了步行机器陆军移动系统实验室R.A.利斯顿（Liston）协作设计开发了一种液人机械机构设计以及动力学分析，并进行了基于ADAMS的虚拟压驱动的四足步行卡车“WalkingTruck”[1]。澳大利亚柯蒂斯大学样机仿真。

8、＊来稿日期：2009-12-19＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊机械创新设计竞赛。鼓励学生结合主题，进行机械创新设计。要求学了机构创新拼接实验、专业方向综合创新实验、虚拟创新实验、结生给出从方案设计、机构设计、制作工艺等全过程的详细资料。在作合工程实际进行机械创新、组织机械创新设计竞赛等营造学生创品的制作过程中，简单零件由学生在工程训练中心自主完成，较复新实践氛围。积极引导学生勇于创新实践活动，提高了学生的创杂的零件，