双足仿生机器人行走机构设计
双足仿生机器人行走机构设计
1. 引言
双足仿生机器人是一种模仿人类步行方式的机器人，其行
走机构的设计是实现机器人自主行走的关键。本文将介绍双足仿生机器人行走机构的设计原理、结构与控制方法。
2. 设计原理
双足仿生机器人的行走机构设计基于人类步行的原理。人
类步行是一种交替进行的两足动作，每步分为摆动相和支撑相。在摆动相中，一只脚离地，并向前摆动；在支撑相中，另一只脚着地支撑身体。机器人的行走机构需要模拟这一过程，通过控制各关节的运动实现机器人的步行。
3. 结构设计
双足仿生机器人的行走机构包括传感模块、控制模块和执
行模块。传感模块用于感知机器人身体姿态和环境信息，如倾斜角、步长和地面状态等。控制模块根据传感器信号和预设的步态参数计算关节的运动轨迹和力矩控制信号。执行模块根据控制模块的指令，控制各关节运动，实现机器人的步行。
具体的结构设计包括：
3.1 关节设计
双足仿生机器人的关节设计需要考虑力矩传输、运动范围和结构强度等因素。一般采用电机驱动的关节设计，通过控制电机的转动角度和力矩，实现机器人的步行动作。
3.2 脚底设计
机器人的脚底设计需要考虑地面的摩擦力、稳定性和抗震性等因素。一般采用具有摩擦力的材料作为脚底，例如橡胶或塑料材料。同时，在脚底设计中还可以添加传感器，用于感知地面的状态和表面特征。
3.3 稳定性设计
双足仿生机器人的稳定性设计是保证机器人能够在不倒地的情况下行走。稳定性设计包括重心的控制、姿态的调节和动态平衡控制等。通过控制机器人的关节运动和重心转移，使机器人能够保持平衡并行走。
4. 控制方法
双足仿生机器人的行走机构控制方法包括开环控制和闭环控制两种。
4.1 开环控制
开环控制是指根据预设的步态参数，通过控制各关节的运动轨迹和力矩，实现机器人的步行。开环控制简单但稳定性较差，容易受到外界干扰影响。
4.2 闭环控制
闭环控制是根据传感器信号和控制模块的反馈信息，实时调整关节的运动轨迹和力矩，以实现更加稳定的步行。闭环控制具有较高的稳定性，但需要较复杂的控制算法和较强的计算能力。
5. 总结
双足仿生机器人的行走机构设计是实现机器人自主行走的关键。合理的设计原理、结构和控制方法能够保证机器人的稳定性和可靠性。通过不断改进和优化，双足仿生机器人的行走机构设计将在未来机器人领域发挥重要作用。
以上是对双足仿生机器人行走机构设计的简要介绍，详细的设计原理和实现方法需要根据具体的应用场景进行进一步研究和探索。
(完整版)双足竞步机器人设计与制作技术报告
中国矿业大学徐海学院 双足竞步机器人设计与制作技术报告 队名：擎天柱班级：电气13-5班 成员：郭满意游世豪侯敏锐唐丽丽 侯伟俊王胜刘利强杨光 题目：双足竞步机器人 任课教师：*** 2015 年12月
双足竞步机器人设计与制作任务书 班级电气13-5班学号22130263 学生姓名郭满意任务下达日期：2015年10月16 日 设计日期：2015 年11 月1 日至2014年12月31日 设计题目：双足竞步（窄足）机器人的设计与制作 设计主要内容和完成功能： 1、双足竞步机器人机械图设计； 2、双足竞步机器人结构件加工； 3、双足竞步机器人组装； 4、双足竞步机器人电气图设计； 5、双足竞步机器人控制板安装； 6、整机调试 7、完成6米的马拉松比赛。 教师签字： 摘要
合仿人双足机器人控制的机构。文章首先从机器人整体系统出发，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。经过硬件设计、组装；软件设计、编写；整体调试，最终实现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。本文介绍一个六个自由度的小型双足机器人的设计、调试与实现。包括机械结构设计、电路设计与制作，机器人步态规划算法研究，利用Atmega8 芯片实现了对六个舵机的分时控制，编写 VC 上位机软件,通过串口通信对双足竞步机器人进行调试，通过人体仿生学调试出机器人的步态规划。实现了双足竞步机器人稳定向前行走、立正。 关键词：双足机器人、机械结构 目录 1 系统概述 (1) 2 硬件设计 (2) 2.1机械结构 (2)
3.2 PC 上位机调试软件设计 (4) 4 系统调试 (5) 5 结束语 (6) 6 参考文献 (7) 7 附录 (8) 7.1源程序 (8) 7.2相关图片 (9)
双足仿生机器人行走机构设计
双足仿生机器人行走机构设计 1. 引言 双足仿生机器人是一种模仿人类步行方式的机器人，其行 走机构的设计是实现机器人自主行走的关键。本文将介绍双足仿生机器人行走机构的设计原理、结构与控制方法。 2. 设计原理 双足仿生机器人的行走机构设计基于人类步行的原理。人 类步行是一种交替进行的两足动作，每步分为摆动相和支撑相。在摆动相中，一只脚离地，并向前摆动；在支撑相中，另一只脚着地支撑身体。机器人的行走机构需要模拟这一过程，通过控制各关节的运动实现机器人的步行。 3. 结构设计 双足仿生机器人的行走机构包括传感模块、控制模块和执 行模块。传感模块用于感知机器人身体姿态和环境信息，如倾斜角、步长和地面状态等。控制模块根据传感器信号和预设的步态参数计算关节的运动轨迹和力矩控制信号。执行模块根据控制模块的指令，控制各关节运动，实现机器人的步行。
具体的结构设计包括： 3.1 关节设计 双足仿生机器人的关节设计需要考虑力矩传输、运动范围和结构强度等因素。一般采用电机驱动的关节设计，通过控制电机的转动角度和力矩，实现机器人的步行动作。 3.2 脚底设计 机器人的脚底设计需要考虑地面的摩擦力、稳定性和抗震性等因素。一般采用具有摩擦力的材料作为脚底，例如橡胶或塑料材料。同时，在脚底设计中还可以添加传感器，用于感知地面的状态和表面特征。 3.3 稳定性设计 双足仿生机器人的稳定性设计是保证机器人能够在不倒地的情况下行走。稳定性设计包括重心的控制、姿态的调节和动态平衡控制等。通过控制机器人的关节运动和重心转移，使机器人能够保持平衡并行走。
4. 控制方法 双足仿生机器人的行走机构控制方法包括开环控制和闭环控制两种。 4.1 开环控制 开环控制是指根据预设的步态参数，通过控制各关节的运动轨迹和力矩，实现机器人的步行。开环控制简单但稳定性较差，容易受到外界干扰影响。 4.2 闭环控制 闭环控制是根据传感器信号和控制模块的反馈信息，实时调整关节的运动轨迹和力矩，以实现更加稳定的步行。闭环控制具有较高的稳定性，但需要较复杂的控制算法和较强的计算能力。 5. 总结 双足仿生机器人的行走机构设计是实现机器人自主行走的关键。合理的设计原理、结构和控制方法能够保证机器人的稳定性和可靠性。通过不断改进和优化，双足仿生机器人的行走机构设计将在未来机器人领域发挥重要作用。
双足步行机器人
双足步行机器人 吴俊1 （重庆理工大学汽车学院，重庆市） 摘要：双足步行机器人是机器人研究领域的热点，它集机械、电子、计算机、仿生学、自动控制、多传感器及人工智能等多门学科于一体。课题旨在设计一种结构简单的小型双足步行机器人，在此基础上对双足步行机器人的步行机理、步行参数及运动控制进行研究，为设计自主智能双足步行机器人打下基础。论文结合人类下肢关节的结构特点，并对其进行简化，采用加藤一郎结构，为双足步行机器人下肢配置了 10 个自由度，经过驱动元件性能的比较与机器人所需转矩的初步估算，选择了转矩为 13kg?cm 的舵机MG995作驱动，它有体积小、高力矩、高精度、稳定性好、控制简单、低价格等优点。然后在 UG 平台上设计了机器人各关节及其他零部件，并对虚拟模型进行测量，测得机器人总体高为 323.5mm，宽为 152.5mm。 关键词：双足步行机器人、舵机、步态设计、运动控制 Biped walking robot WuJun1 （Chongqing university of technology，Chongqing） Abstract：Biped walking robot research in the field of robot is hot, Which combines mechanical, electronic, computer, bionics, automation, artificial intelligence and multi-sensor, and other subjects in one. This subject is to design a simple structure of small biped walking robot, On this basis to study the biped walking robot walking mechanism, walking parameters and motion control and lay the foundation for the design of autonomous intelligent biped walking robot.With human characteristics of the structure of lower limb joints and simplify them, Adopt kato ichiro structure，10 degrees of freedom was equipped with for the lower extremities of biped walking robot. After the drive components performance comparison and preliminary estimates to the torque required for the robot, the servo whose torque i s 13 kg?cm was chosen. The measured overall high of Robot is 323.5mm and width is 152.5mm. Key words: biped walking robot; gait design; motion simulation; principle prototype; motion control 0 引言 仿人双足步行是生物界难度最高的步行动作，但其步行性能却是其它步行结构所无法比拟的。双足步行机器人是工程上少有的高阶、非线性、非完整约束的多自由度系统[1]。这对机器人的运动学、动力学及控制理论的研究提供了一个非常理想的实验平台。另外，双足步行机器人的研究还可以推动仿生学、人工智能、计算机图形、通信等相关学科的发展。 研究双足步行机器人的另一重要意义就是为了更好的了解人类和其他动物的行走机理，
两足行走机器人
学号： 1904341424 河南工学院 毕业设计 设计题目：两足行走机器人 学院：电气工程与自动化学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程194 姓名：路天祥 指导教师：张星红 日期： 2020 年 11 月 11 日
诚信声明 本人的毕业设计是在导师指导下独立完成的，且论文撰写没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，该设计凡引用他人的文章或成果之处都在设计中注明，并表示了谢意。除此之外，都是本人的工作成果。否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。 本人签名： 日期：2020年11 月11 日
机电与车辆工程毕业设计（论文）开题报告 前言 步行机器人是机器人学的一个重要分支，步行机器人的研究涉及到很多方面。首先，我们应该考虑移动的方式，可以轮转，跟踪和腿。其次，我们必须考虑到执行器的控制，以实现期望的行为的机器人。第三，我们必须考虑导航或路径规划。因此，机器人是一种集等多种功能的综合系统环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行。机器人的机械结构的选择和设计应根据实际需要进行。在机器人机制方面，富有创造性的工作应与机器人在各个领域和场合的应用组合进行。步行机器人，各种移动的机制，能够适应工作环境的地面、地下、水下、空中、宇宙等的研究。目前，有许多步行式行走机器人的研究，跟踪机器人和特种机器人，但是他们中的大多数仍处于试验阶段。轮式移动机器人，由于其控制简单、稳定的运动和能量效率高，迅速向实用化方向发展，从阿波罗月球车最近到美国。六轮车在美国宇航局的行星漫游的取样计划，从战场巡逻机器人和侦察车是由西方发达国家新开发的管道清洗和检查机器人，强烈表明，步行机器人成为智能机器人的方向TS由于其使用价值和广阔的应用前景。 学生签名： 2020年11 月11 日
小型舞蹈双足机器人的设计及实现
小型舞蹈双足机器人的设计及实现 一、设计目标 小型舞蹈双足机器人的设计目标是实现优雅、灵动的舞蹈动作。通过机器人的动作表达，让观众感受到机器人的舞蹈艺术，并与观众产生共鸣。 二、系统架构 小型舞蹈双足机器人的系统架构主要包括硬件系统和软件系统两部分。 硬件系统： 1. 双足机器人的身体结构，由头部、颈部、躯干、双臂和双腿构成。身体结构要求轻巧、均衡，以便机器人能够完成各种舞蹈动作。 2. 传感器模块，包括陀螺仪、加速度计等，用于检测机器人的姿态和运动状态。 3. 动力系统，由电机、减速器等组成，实现机器人的运动驱动。 软件系统： 1. 运动规划算法，通过分析舞蹈动作的细节，确定机器人的运动轨迹和姿态变化。 2. 实时控制系统，通过控制机器人的动力系统，实现舞蹈动作的执行。 3. 编程界面，提供给用户进行编程，实现自定义的舞蹈动作。 三、关键技术 小型舞蹈双足机器人的实现需要解决一些关键技术问题： 1. 动作分析与规划 根据舞蹈动作的特征和要求，分析舞蹈动作的细节，确定机器人的运动轨迹和姿态变化。 2. 运动控制与同步 根据运动规划的结果，通过实时控制系统控制机器人的动力系统，实现舞蹈动作的执行。需要保证机器人的双足运动的同步性，使机器人的舞蹈动作更加协调。 3. 传感器数据融合
通过陀螺仪、加速度计等传感器获取机器人的姿态和运动状态数据，并对数据进行融 合处理，以提供给运动控制系统进行实时控制。 4. 用户编程界面 舞蹈机器人需要提供给用户一个直观、友好的编程界面，使用户可以根据需要自定义 舞蹈动作，并将编程结果上传给机器人进行执行。 四、实现方法 小型舞蹈双足机器人的实现方法主要包括以下几个步骤： 1. 设计机器人的身体结构，包括头部、颈部、躯干、双臂和双腿等。根据设计目标，选择轻巧、均衡的材料和结构，使机器人能够完成各种舞蹈动作。 2. 设计传感器模块，包括陀螺仪、加速度计等。选择合适的传感器，安装在机器人 的身体各个部位，以检测机器人的姿态和运动状态。 3. 设计动力系统，包括电机、减速器等。根据机器人的身体结构和运动需求，选择 合适的动力系统，以实现机器人的运动驱动。
小型舞蹈双足机器人的设计及实现
小型舞蹈双足机器人的设计及实现 一、机器人设计 1. 功能需求分析 舞蹈双足机器人主要用于模仿人类的舞蹈动作，因此它需要具备以下功能： - 平衡控制：机器人需要能够自主保持平衡，避免摔倒。 - 动作控制：机器人需要能够根据预定的舞蹈动作进行灵活的运动。 - 敏感度：机器人需要能够感知周围环境，以便根据环境变化做出相应的动作调整。 - 电能供应：机器人需要长时间运行，因此需要有稳定的电源供应系统。 2. 机械结构设计 机器人的机械结构设计是实现各种功能的基础。一种常见的设计方案是将机器人分为上下两部分，上半部分为机械臂，下半部分为双足。机械臂用于控制机器人的舞蹈手臂动作，而双足用于实现舞蹈步伐。机器人的骨架采用轻质的合金材料，以保证机器人的灵活性和稳定性。 3. 传感器选择 为了保证机器人的平衡和灵活性，需要配备各种传感器来感知机器人的姿态和环境变化。常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、力传感器等。加速度计可以用来测量机器人的加速度和姿态，以判断机器人的倾斜程度；陀螺仪可以用来感知机器人的旋转角度和转动速率；力传感器可以用来检测机器人双足与地面的接触力，以确保机器人的稳定性。 二、机器人实现 1. 运动控制算法 机器人的运动控制算法是舞蹈双足机器人实现舞蹈动作的关键。一种常用的控制算法是基于动力学模型的反馈控制算法。该算法通过对机器人系统的建模，并结合传感器数据对系统进行反馈控制，实现机器人的平衡控制和舞蹈动作控制。 2. 软件系统设计 为了实现对机器人的控制和指令发送，需要设计机器人的软件系统。该系统包括机器人控制程序和用户界面。机器人控制程序负责接收外部指令，实现运动控制算法，并控制机器人的运动。用户界面用于用户与机器人进行交互，包括指令输入和运动状态显示。
双足机器人的行走控制与仿真
双足机器人的行走控制与仿真 双足机器人是一种复杂的人造机器人，它可以模拟人类的步态 进行行走。在当今科技的发展中，双足机器人的应用越来越广泛，例如在残疾人康复、足球比赛和军事领域等方面都起着重要的作用。为了实现双足机器人的高效和安全行走，需要进行行走控制 和仿真的研究。 一、双足机器人的行走控制 在双足机器人的行走控制中，主要有以下几个方面的技术： 1. 步态规划 步态规划是指为双足机器人规划一套合理的步态方式，让机器 人可以稳定地进行行走。在步态规划中，需要考虑足端和身体的 着地位置、步态周期、步幅和步速等因素。通过这些规划，可以 使双足机器人实现更加灵活、平稳的步态。 2. 动力学控制 动力学控制是指控制机器人进行行走时，根据机器人当前的状态、环境变化和任务需求，及时调整机器人的姿态，实现稳定的 步态。在动力学控制中，需要考虑机器人的平衡性、稳定性和动 态性。 3. 路径跟踪控制
路径跟踪控制是指通过计算机控制双足机器人的步伐，由计算 机控制机器人按照预设的路径进行行走。这种控制方法可以更加 稳定地控制机器人步态，减少机器人的倒地风险。 二、双足机器人的仿真 双足机器人的仿真是指通过计算机模拟实际的机器人操作和环境，以验证双足机器人的行走控制算法和策略。通过仿真，可以 更加准确地评估双足机器人的性能，从而为实际应用提供优秀的 参考。 1. 建立仿真模型 建立双足机器人的仿真模型是仿真的首要步骤。在建立仿真模 型时，需要考虑双足机器人的几何结构、质量、动力学特性等因素。通过数学建模和仿真建模软件，可以构建出一个符合实际情 况的双足机器人模型，以便进一步进行仿真分析和测试。 2. 仿真分析 仿真分析是通过模拟实际情况，测试控制算法和策略的有效性。在仿真分析中，可以模拟不同的运动状态、环境因素和操作要求，验证不同的控制方案和策略。仿真分析可以大幅度缩短实际测试 时间和成本，并可以重复测试以进行验证。 3. 仿真优化
双足机器人设计原理
双足机器人设计原理 随着科技的不断发展，机器人技术也在不断地向前推进。机器人已经成为了现代工业生产中不可或缺的一部分，同时在医疗、教育、服务等领域也得到了广泛应用。而双足机器人作为机器人技术的重要分支之一，其设计原理也越来越受到人们的关注。 双足机器人是指拥有两只腿的机器人，它们的外形和人类的身体非常相似。与其他机器人相比，双足机器人具有更高的灵活性和适应性，可以在不平坦的地面上行走、爬坡、跳跃等。在实际应用中，双足机器人可以用于危险环境下的探索、灾难救援、残疾人辅助、军事作战等领域。 双足机器人的设计需要考虑多个方面的因素，包括机械设计、动力学、控制系统等。首先，机械设计是双足机器人设计的基础。机器人的各个部件需要经过精确的设计和制造，以确保机器人能够正常运行，同时还需要考虑机器人的重量、尺寸、稳定性等因素。其次，动力学是双足机器人设计中非常重要的一环。机器人的运动需要通过动力学模型来控制，包括步态规划、运动轨迹控制等。最后，控制系统是双足机器人设计中的另一个关键因素。控制系统需要对机器人的各个部件进行实时控制，以确保机器人能够完成各种任务。 在双足机器人的设计中，步态规划是一个非常关键的问题。步态规划是指确定机器人在行走过程中的步幅、步频、步态等参数，以确保机器人能够平稳地行走。在步态规划中，需要考虑机器人的动态特性、稳定性、能量消耗等因素，同时还需要考虑机器人在不同地形下
的行走能力。 除了步态规划外，双足机器人的运动轨迹控制也是一个非常重要的问题。运动轨迹控制是指通过控制机器人的关节角度和力矩，来实现机器人的运动轨迹。在运动轨迹控制中，需要考虑机器人的动力学特性、摩擦力、阻力等因素，以确保机器人能够按照预定轨迹运动。 双足机器人的控制系统需要对机器人的各个部件进行实时控制，以确保机器人能够完成各种任务。在控制系统中，需要采用先进的控制算法和传感器技术，以实现机器人的自主控制和反馈控制。同时，还需要考虑机器人的安全性和可靠性，确保机器人在各种情况下都能够安全运行。 总之，双足机器人的设计原理涉及到多个方面的因素，包括机械设计、动力学、控制系统等。在双足机器人的设计过程中，需要对各个因素进行综合考虑，以确保机器人能够正常运行。未来，双足机器人技术还将不断发展，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
双足竞步机器人设计与制作技术报告模板
双足竞步机器人设计与制作技术报告模板 一、引言 二、设计原理 1.步态模拟 双足竞步机器人的关键技术之一是步态模拟。通过传感器和控制算法，机器人能够模拟人类的步态，并在不同的地形和速度下保持稳定。这一设 计原理是基于人体力学和动力学的研究，通过对关节和肌肉的仿真，实现 了机器人的步态模拟。 2.传感器和控制系统 双足竞步机器人需要通过传感器来感知外界环境，并通过控制系统来 进行运动控制。常用的传感器包括倾斜传感器、力/力矩传感器和视觉传 感器等，用于测量机器人的倾斜角度、步态力矩和周围环境。控制系统则 是根据传感器测量的数据进行计算和控制的核心部分，常用的控制算法包 括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。 三、制作过程 1.机械结构设计 双足竞步机器人的机械结构设计是机器人制作的重要环节。由于机器 人需要模拟人类的步态，机械结构需要能够实现人类步态的运动。常用的 设计原理包括杆件模型、连杆模型和刚体模型等，通过在设计中考虑杆件 的长度、角度和连接方式等因素，实现机器人的步态运动。 2.电子系统设计
3.软件系统设计 双足竞步机器人的软件系统设计主要包括控制算法和用户界面设计。控制算法需要根据机器人的步态模拟原理进行编写，实现机器人的稳定行走和竞速。用户界面设计则是为了方便用户对机器人进行操作和控制，常用的设计方式包括图形界面和命令行界面等。 四、实验结果与分析 经过设计和制作，我们成功地完成了一台双足竞步机器人，并进行了相关实验。实验结果表明，机器人能够模拟人类的步态，并在不同的地形和速度下保持稳定。同时，机器人还能够进行竞速比赛，并达到了预期的速度。 然而，我们也发现了一些问题。首先，机器人在不同地形下的稳定性仍然有待提高，特别是在不平坦的地形上。其次，机器人的竞速能力还有待改善，我们计划在之后的研究中进一步优化机器人的设计和控制算法。 五、总结 通过本次的设计与制作，我们对双足竞步机器人的设计与制作技术有了更深入的了解。步态模拟、传感器和控制系统、机械结构设计、电子系统设计和软件系统设计等都是构成双足竞步机器人的重要技术。同时，我们也发现了该技术在实际应用中仍然存在一些问题，需要进一步的研究和改进。 希望本报告能够为读者提供有关双足竞步机器人设计与制作技术的参考，并促进该技术的进一步发展和应用。
毕业设计(论文)-双足智能机器人的设计与实现模板
1 引言 机器人是作为现代高新技术的重要象征和发展结果，已经广泛应用于国民生产的各个领域，并正在给人类传统的生产模式带来革命性的变化，影响着人们生活的方方面面。对于步行机器人来说，它只需要模仿人在特殊情况下(平地或己知障碍物)完成步行动作，这个条件虽然可以使机器人的骨骼机构大大降低和简化，但也不是说这个系统就不复杂了，其步行动作一样是高度自动化的运动，需要控制机构进行复杂而巧妙地协调各个关节上的动作。 双足机器人的研究工作开始于上世纪60年代末，只有三十多年的历史，然而成绩斐然。如今已成为机器人领域主要研究方向之一。最早在1968年，英国的Mosher．R 试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人[1]，揭开了双足机器人研究的序幕。该机器人只有踝和髋两个关节，操纵者靠力反馈感觉来保持机器人平衡。1968~1969年间，南斯拉夫的M.Vukobratovic提出了一种重要的研究双足机器人的理论方法，并研制出全世界第一台真正的双足机器人。双足机器人的研制成功，促进了康复机器人的研制。随后，牛津大学的Witt等人也制造了一个双足步行机器人，当时他们的主要目的是为瘫痪者和下肢残疾者设计使用的辅助行走装置。这款机器人在平地上走得很好，步速达0.23米/秒。日本加藤一郎教授于1986年研制出WL－12型双足机器人。该机器人通过躯体运动来补偿下肢的任意运动,在躯体的平衡作用下，实现了步行周期1.3秒，步幅30厘米的平地动态步行。 法国Poitiers大学力学实验室和国立信息与自动化研究所INRIA机构共同开发了一种具有15个自由度的双足步行机器人BIP2000，其目的是建立一整套具有适应未知条件行走的双足机器人系统。它们采用分层递解控制结构，使双足机器人实现站立、行走、爬坡和上下楼梯等。此外，英国、苏联、南斯拉夫、加拿大、意大利、德国、韩国等国家，许多学者在行走机器人方面也做出了许多工作。 国内双足机器人的研制工作起步较晚。1985年以来，相继有几所高校进行了这方面的研究并取得了一定的成果。 哈尔滨工业大学自1985年开始研制双足步行机器人，迄今为止已经完成了三个型号的研制工作。其中HIT－Ⅲ为12个自由度，实现了静态步行和动态步行，能够完成前／后行、侧行、转弯、上下台阶及上斜坡等动作。目前，该校正致力于功能齐全的双足机器人HIT－Ⅳ的研制工作，新机器人包括行走机构、上身及髋部执行机构，初步设定32个自由度。国防科技大学也进行了这方面的研究。在1989年研制成功了一台双足
双足机器人技术设计
双足技术设计 正文： 1：引言 双足是一种模仿人类动作的机械装置，具有各种应用潜力，如工业生产、军事任务和医疗护理等。本文档旨在详细介绍双足技 术设计的相关内容。 2：背景 双足技术设计是一门复杂的学科，涉及机械工程、控制系 统和人机交互等多个领域。本章节将讨论双足的应用领域和市场需求，以及设计过程中需要考虑的关键问题。 3：需求分析 在设计双足之前，需对其功能和性能进行详细分析。本章 节将讨论需要考虑的各种需求，包括的步态控制、稳定性、负载能 力等。 4：机械设计 机械设计是双足设计中的重要环节。本章节将讨论机械设 计的各个方面，包括的身体结构、关节设计、材料选择等。 5：传感器与感知
传感器和感知技术对双足的运动和环境感知至关重要。本章节将讨论双足所需的传感器类型和配置，以及感知算法的开发。 6：控制系统 控制系统是双足的大脑，负责实现步态控制和姿态稳定等功能。本章节将讨论控制系统的架构设计、控制算法和硬件实现。 7：人机交互 人机交互是双足与人类用户进行有效沟通和协作的关键。本章节将讨论人机交互界面的设计和实现，以确保与用户之间的良好交互体验。 8：系统集成与测试 系统集成和测试是确保双足功能正常运行的关键步骤。本章节将讨论系统集成和测试的方法和流程，以及如何验证的性能和功能。 9：安全与风险评估 双足在使用过程中可能面临各种安全和风险问题。本章节将讨论如何进行安全评估和风险分析，并提出相应的安全措施和风险管理策略。 附件：
本文档涉及的附件包括但不限于机械设计图纸、控制系统算法代码和测试报告等。 法律名词及注释： 1：知识产权：指由人的智慧创造的商品、服务或者技术所享有的权利，包括专利权、商标权、著作权等。 2：合规性：指符合法律、法规和政策等规定的要求，包括安全合规性、环境合规性等。 3：责任限制：指在合同或法律框架下对一方在特定条件下的责任进行限制的条款或规定。
机器人足部仿生设计及控制
机器人足部仿生设计及控制 如今机器人已经成为了现代化的产物，而机器人的出现也非常的普遍。在工业 制造、电子、机械等领域都可以看到机器人的身影。而机器人的仿生设计也成为了一个新的方向。在这其中最受关注的是机器人足部仿生设计及控制。本篇文章将介绍机器人足部仿生设计及控制的相关知识。 一、机器人足部仿生设计的发展历程 机器人足部仿生设计是在仿生学的基础上发展而来的。而仿生学是指从生物体 中获取设计的灵感和思路，将其运用到机械设计和工程制造中去，这也就是仿生设计。机器人足部仿生设计可以追溯到上世纪60年代。当时人们设计出了一种由多 个支撑点组成的机械脚，这也是足部仿生的第一步。而在80年代和90年代中期，足部仿生的技术进一步发展，同时也涌现出了许多机器人足部的设计。如今已经有许多厂商在跨足足部仿生设计和制造方面。 二、机器人足部仿生设计及控制的原理 机器人足部仿生设计是基于人体足部结构的特点来设计的。人体足部的结构是 非常复杂的，包括脚底、脚跟、足弓、跖骨、踝骨等一系列的骨骼和肌肉。机器人足部仿生设计也是以类似的原理来设计的，主要包括了弹簧结构、摆臂、两轴结构、滑块等。这些结构经过复杂的组合，再加上控制系统的精心设计，便可以实现机器人足部的行走、跳跃、攀爬等多种复杂动作。 三、机器人足部仿生设计及控制的应用场景 机器人足部仿生设计及控制有着广泛的应用场景。在军事领域，机器人足部可 以用于机器人解决森林、崎岖山地、高原、沙漠等复杂地形障碍问题，而这是现有的轮式和履带式机器人很难解决的问题。在工业领域，机器人足部可以应用于管道、轮廓较为复杂的部件的检测和维护。在矿山、海洋勘探等自动化领域也都有极其广泛的应用。
仿生机器人的机构和控制
仿生机器人的机构和控制 未来的科技世界需要更加智能化的机器人，仿生机器人作为一 种新型机器人，其机构和控制是实现智能化的重要技术。仿生机 器人的机构和控制具有多种特点，如结构与功能之间高度契合、 智能化程度高等。本文将从仿生机器人的机构和控制两个方面进 行讨论。 一、仿生机器人的机构 仿生机器人是通过对生物系统特征的观察和仿制，创造出与生 物机制相似的机器人。在仿生机器人的机构设计中，结构与功能 之间的契合度是非常重要的。由于仿生机器人的任务需求与生物 系统的功能类似，机构复杂度也较高，因此多数仿生机器人是由 多个部件组成，不同的部件协同工作才能够完成任务。 在仿生机器人的机构设计中，最常见的是通过人体的骨架结构 来设计机器人的框架，如骨骼肌等组织。同时，仿生机器人的机 构还可以借鉴生物机构的其他方面，如蜘蛛、蟹和昆虫等小型动 物的生物机构，应用于设计机器人。在仿生机器人的机构设计中，蛇形机器人也是经典的仿生机器人。
二、仿生机器人的控制 仿生机器人的控制是保证仿生机器人能够完成各项任务的重要 技术。仿生机器人的控制分为低层控制和高层控制。低层控制负 责监测机器人的下层结构运动，并将自身的状态进行反馈，这样 可以实现机器人的机械能力的控制。高层控制则负责机器人的智 能决策和行动。 仿生机器人的控制需要应用到多个层面的知识，如神经学、生 物学、机器人学和计算机科学等知识。为了实现仿生机器人控制 的目的，科学家们也利用了神经网络和模糊控制等人工智能技术。 总结： 在未来的科技世界中，仿生机器人无疑会越来越多地应用于各 种任务场景中。为了更好地实现仿生机器人的智能化，其机构和 控制的技术还需要不断地进行研究和探索，以便更好地服务于人 类的各种需求。
小型行走机构设计与制作 元组
小型行走机构设计与制作元组 小型行走机构是一种能够实现自主行走的机构，通常被用于机器人、玩具、模型等领域。设计和制作小型行走机构需要考虑多个方面，包括结构设计、材料选择、动力系统、控制系统等。 一、结构设计 小型行走机构的结构设计需要考虑到机器人的应用场景和任务需求。一般来说，小型行走机构可以采用轮式结构或者腿式结构。轮式结构适用于平坦地面的运动，而腿式结构则适用于不规则地形和障碍物较多的场景。 在轮式结构中，可以采用单轮驱动或者双轮驱动。单轮驱动可以实现转向功能，但是对于不同地形的适应性较差；双轮驱动能够提高稳定性和通过性能，但是转向功能比较局限。 在腿式结构中，可以采用多足或者二足设计。多足设计能够提高稳定性和通过性能，并且适合不同地形的运动；二足设计则更加接近人类运动方式，但是对于不规则地形的适应性较差。 二、材料选择
小型行走机构的材料选择需要考虑到结构强度、重量和成本等因素。 常用的材料包括金属、塑料和复合材料等。 金属材料具有较高的强度和稳定性，但是重量比较大，不适合用于轻 便的小型机构。塑料材料比较轻便，价格较为实惠，但是强度相对较低。复合材料则兼具了金属和塑料的优点，既轻便又具有一定的强度。 三、动力系统 小型行走机构的动力系统需要考虑到驱动方式、电源和驱动器等因素。常用的驱动方式包括电机驱动、气压驱动和液压驱动等。 电机驱动是最为常见的一种方式，可以通过直流电源或者电池供电。 气压驱动可以实现快速响应和高效能转换，但是需要提供高压气源。 液压驱动则适用于大功率输出和高扭矩需求。 四、控制系统 小型行走机构的控制系统需要考虑到控制方式、传感器和控制算法等 因素。常用的控制方式包括手动控制、遥控控制和自主控制等。 手动控制适用于简单的操作，但是需要人工干预。遥控控制可以远程
双足机器人毕业设计报告doc
双足机器人毕业设计报告 篇一：平行四边形双足步行机器人的设计与研究 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）任务书 注：表中所填内容采用5号字，中文采用宋体、英文采用Times New Roman字体，表中段落采用1.5倍行距，首行缩进2个字符。每一页的外框四周均采用双线条，当底部出现单线条时，应该修正为双线条。 篇二：机器人关节的设计与实现毕业论文 河南科技学院 XX届本科毕业论文（设计） 论文（设计）题目：机器人关节的设计与实现 学生姓名：周涵 所在院系：信息工程学院 所学专业：计算机科学与技术 导师姓名：曲培新 完成时间： XX-05-25 摘要 机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。本文主要研究基于舵机的机器人关节的设计与实现。本文主要了完成以下工作： 采用定时器控制方法产生舵机控制的脉冲信号，为了能
实现活动关节根据输入角度准确定位和微调，设计加入了矩阵键盘调控系统。在硬件搭建方面，设计了基于STC89C52的2路脉冲信号的舵机硬件控制电路系统。之后对系统所使用的编辑软件和调试工具进行了简要说明，并详细介绍了软硬件的主要模块的设计和实现过程，以及重要部分的调试和仿真的具体过程。最后，根据软硬件设计结果，制作了一个极坐标结构的机器人关节，能够完成分别在水平和竖直方向的比较精确的控制。 关键词舵机，机器人关节设计 Abstract Robots joint, is a basic part of robot, whose performance will directly affect a robot. With the development of electronic technology such as digital servo, the technology of robot joint is developing continually. This paper is studying how to designed and (实现) a two-(自由度) robot joint based on digital servo. Key words cellular phone virus, …………loopholes, Bluetooth 目录 1. 绪论.................................................