仿人步行机器人机构设计_周华平.pdf

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1、总第!"卷第!#$期电测与仪表%&’(!")&(!#$"$$*年第"期+’,-./0-1’2,134/,5,6.7863./45,6.1.0&69,:("$$*仿人步行机器人机构设计!周华平，冯金光;国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙!<$$#=>摘要：仿人步行机器人的机构是所有部件的载体，也是设计仿人机器人最基本的和首要的工作。本文根据项目规划和控制任务要求，按照从总体到部分、由主到次的原则，设计了一种适合仿人步行机器人控制的机构。文章首先从机构的设计目标出发，制定了总体设计方案，再根据总体方案进行了关键器件的选型，最后完成了各部分机构的详细设计工作。最终的机构

2、在外型上具有仿人的效果，在功能上完全满足电气各部件机载化的安装要求。关键词：仿人机器人；机构；设计；轴系中图分类号：?@=A<(A文献标识码：B文章编号：<$$

3、.M,/H1/.306M4516&0N/&:&.J3&.M,N,30I6&SS/15,W&/X03.M,S0/3.16N:130-W&/X06M4516&0N/&:&.N,30I6(O--&/N06I.&.M,H/&YZ,-.’1R&4.16N.13X/,[40/,5,6.J.M,H1H,/N,30I6316,WS/15,W&/X.M1.03340.,NS&/M4516&0N/&:&.(90/3.N/1W3.M,WM&’,H’16.&.1/I,.J.M,6X,R-&5H&6,6.3033,’,-.,NJN,.10’3&SN,30I61/,51N,&4.1.’13.(?

4、M,6,WS/15,W&/X’&&X3’0X,1M4516J0.-16:,1/.M,W,0IM.&SWM&’,/&:&.J16N1’’&S,’,-./0--&5H&6,6.3-16:,063.1’’,N06.M,S/15,W&/X(8.-16S4’S0’’.M,6,,N&S-&6./&’S&/M4516&0N/&:&.()*+,-&.$VM4516&0N/&:&.S/15,W&/XN,30I61]03:引言方案如图<所示J具体如下。仿人步行机器人机构设计是机器人研制开发的首要问题。在本项目立题后，我们采取由总体到部分、由主到次的设计原则，根据项目整体机构高度、重

5、量、总自由度数、自由度的布局、以及整体机构最终要达到的步幅和步速的要求，首先确定了仿人机器人机构的整体设计方案，其次根据研制进度的需要，按重要程度由高至低分步地进行了机构的设计、加工、装配和调试，直到满足设计要求。;机构总体设计方案针对项目在机构方面拟订的目标，结合我们以前已有的工作基础，从仿人外形和仿人运动功能实现和完全机载化的要求出发，我们提出了机构的总体设计^国家_=‘计划资助项目（编号："$$

6、134/,5,6.7863./45,6.1.0&69,:("$$*计具有<=个自由度。其中：下肢;"个自由度，每条腿表;主要轴系电机减速机构参数包括髋部前、侧向、转动各;自由度，膝部前向;个自¡¡¡¢£¤¡¡¡¡¡¢£¤¡¢£¤¡¢¡¡由度，踝部前向、侧向各;个自由度，其中髋部<个自¡¡MINIMOTOR24V¡74W¡¡¢£¤¡¢£¤100¡¡3557C6700rpm¡105mNm100¡11¡1由度完全正交，踝部"个自由度完全正交；双臂共;"¡¡MINIMOTOR24V,224W,6700rp¡¢£¤¡¢£¤492个自由度，每条手臂包括肩部前向和侧向各;个自由¡¡

7、3863Cm¡1270mNm164¡13¡1¡¡MINIMOTOR24V,224W,6700rp¡¢£¤¡¢£¤度、肘部转动和前向各;个自由度、腕部转动和前向492¡¡3863Cm¡1270mNm164¡13¡1各;个自由度，其中肩部"个自由度正交，肘部"个¡¡MINIMOTOR24V,224W,6700rp¡¢£¤¡¢£¤492自由度正交，腕部"个自由度正交；头颈部侧向转动¡¡3863Cm¡1270mNm164¡13¡1和俯仰各;个自由度；双手共;$个自由度，每只手各¡¡MINIMOTOR24V,224W,6700rp¡¢£¤¡¢£¤492¡¡38