四足机器人的结构设计
《2024年具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性，逐渐在众多领域展现出巨大的应用潜力。
为了进一步增强四足机器人的运动性能和适应能力，本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
该设计通过综合串联和并联结构的优势，旨在实现更高效、更灵活的移动方式。
二、四足机器人总体设计1. 机械结构本四足机器人采用模块化设计，主要由机身、四条腿以及控制系统等部分组成。
机身负责承载和控制核心部件，四条腿则采用串并混联结构，以实现更好的运动性能。
2. 串并混联结构腿的设计每条腿由串联结构和并联结构混合组成。
串联结构负责实现腿部的直线运动，而并联结构则提供额外的支撑和稳定性。
这种设计使得四足机器人在行走过程中能够更好地应对复杂地形。
三、串联部分设计串联部分主要由大腿、小腿和足部组成。
大腿和小腿采用轻质高强度的材料制成，以减轻整体重量并提高运动速度。
足部设计为可调节的形状，以适应不同地形。
四、并联部分设计并联部分主要起到支撑和稳定作用。
通过多个液压缸或电机驱动的连杆机构，实现腿部在不同方向上的微调，从而提高机器人的稳定性和灵活性。
此外，并联部分还可以帮助四足机器人在行走过程中更好地应对冲击和振动。
五、控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分，负责实现各种运动控制和协调。
采用高性能的微处理器和传感器，实现对机器人运动的实时监测和控制。
通过预设的算法和程序，使四足机器人能够自主完成各种复杂的运动任务。
六、仿真与实验验证为验证设计的可行性和性能，我们进行了仿真和实验验证。
通过在仿真环境中模拟四足机器人的运动过程，分析其运动性能和稳定性。
同时，在实验过程中对四足机器人进行实际测试，以验证其在不同地形和环境下的运动能力和适应性。
七、结论本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计，通过综合串联和并联结构的优势，实现了更高效、更灵活的移动方式。
经过仿真和实验验证，该设计在运动性能和稳定性方面表现出色，具有广泛的应用前景。
四足机器人
四足步行机器人机械本体结构
弹性驱动式实施方案:步行腿中的并联驱动机构和串联驱动机构均采 用伺服电机弹性驱动器驱动,整个动力全部来自电机。
5
4.四足机器人2
四足机器人单腿结构图
机架组件 5、大腿组件 3 和弹性小腿组件 1。 机架组件与大腿组件之间通过髋关节 4 相连， 大腿组件与弹性小腿之间通过膝关节 2 相连。
单足装配模型示意图
3
2.液压驱动足式机器人腿部
足式机器人腿部的机构简图 足式机器人的运动实质上是由EF,IG,JH之间的滑块机构和AE之 间的转动副,驱动AB杆绕A点转动,BC杆绕B点转动,CD绕C点转 动,AE绕Z轴转动,从而使D点相对地面运动,达到行走目的。
4
3.四足机器人1
步行腿结构示意图
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1.平面并联五杆机构
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9.四足轮腿式结构机器人
四足轮腿式
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1.“4+2”多足步行机器人
整体图
腿结构主视图
其腿部件由髖关节、大腿关节、小腿关节和踝关节四部分组成，大、 小腿关节之间由线轮传动。
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10.“4+2”多足步行机器人
1.髖关节：是由上下层布置的两个大且薄的齿轮和连接该两个大齿轮的薄 壁方框组成，其转动则能够带动大腿和小腿整体转动。 2.大腿关节：大腿关节轴由髖关节墙板支撑，采用齿轮传动，传动路线布 置在髖关节框架的上层，大腿围绕第一关节轴转动。 3.小腿关节：小腿关节在大腿关节的最远端。按腿臂融合的功能要求，小 腿关节不但要保证能带动小腿杆转过大腿杆，而且必须实现独立驱动功能。 4.踝关节：要满足多足步行机器人在三维空间的六个运动自由度，就要求 踝关节必须有三个自由度，基于这一要求踝关节采用球铰链形式实现腿脚 的联接。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢结构和运动方式设计的机器人，它具有良好的稳定性和适应性，可以在复杂多变的环境中进行行走和动作。
在设计四足步行机器人的结构时，需要考虑其稳定性、速度、承载能力等因素，以实现其在不同场景下的应用。
下面我们将对四足步行机器人的结构设计进行分析。
1. 主体结构四足步行机器人的主体结构通常由机身、四条腿和连接部分组成。
机身作为机器人的主要载体，内部通常安装有控制系统、动力系统和传感器等设备，用于控制机器人的动作和行走。
四条腿通常采用对称布局，每条腿上都安装有多个关节，以实现各种复杂的运动。
连接部分则起到连接机身和四条腿的作用，通常采用轴承和连接杆来实现。
2. 关节设计四足步行机器人的关节设计是其结构设计中的关键部分。
每条腿通常由多个关节组成，包括髋关节、膝关节和踝关节等。
这些关节可以实现机器人的各种运动，如抬腿、摆动、蹬地等。
在设计关节时，需要考虑其承载能力、速度和精度，以保证机器人的稳定性和灵活性。
3. 动力系统四足步行机器人通常采用电机作为动力源，通过驱动关节实现机器人的运动。
在设计动力系统时，需要考虑电机的功率、扭矩和速度等参数，以满足机器人在不同情况下的运动需求。
还需要考虑电池的容量和供电系统的稳定性，以保证机器人具有足够的持久力和稳定性。
4. 控制系统四足步行机器人的控制系统是其核心部分，它通过传感器获取周围环境的信息，并通过算法和控制器实现机器人的自主运动和行走。
在设计控制系统时，需要考虑传感器的类型和位置、控制算法的精度和稳定性，以确保机器人能够准确地感知环境并做出相应的动作。
5. 材料选择在四足步行机器人的结构设计中，材料选择是一个重要的考虑因素。
机身和腿部通常采用轻量且具有一定强度的材料，如铝合金、碳纤维等。
这样可以保证机器人具有足够的强度和刚度，同时又不会增加过多的重量，从而提高机器人的运动性能和效率。
四足步行机器人的结构设计涉及到多个方面，包括主体结构、关节设计、动力系统、控制系统和材料选择等。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种能够模拟动物行走动作的机器人，具有四条腿，能够自主进行步行运动。
它的结构设计是一个关键的因素，决定了机器人的稳定性、灵活性和能够进行的动作。
四足步行机器人通常由机械结构、传感器、控制系统和动力系统四个方面组成。
机械结构是四足步行机器人的基础，它需要设计出能够支撑机器人重量的框架结构，并且能够承受机器人运动时的各种力和力矩。
常见的结构设计有平行连杆机构、链杆机构和并联机构等。
平行连杆机构是最常见的结构，它由四条平行的连杆构成，每条连杆上有一个驱动齿轮和一个被动齿轮，通过驱动齿轮的转动来控制机器人的运动。
传感器是四足步行机器人的感知系统，能够感知机器人周围的环境信息，并将这些信息传递给控制系统。
常见的传感器有惯性测量单元(IMU)、压力传感器、力传感器、视觉传感器和距离传感器等。
IMU能够感知机器人的姿态和加速度，压力传感器和力传感器则可以感知机器人腿部的受力情况，视觉传感器能够感知机器人周围的图像信息，距离传感器可以感知机器人与周围物体的距离。
控制系统是四足步行机器人的控制中心，负责接收传感器的信号，并根据这些信号进行决策，控制机器人进行相应的动作。
控制系统一般采用嵌入式系统或者计算机系统来实现，通过编程算法来控制机器人的姿态、步态和运动轨迹等。
动力系统是四足步行机器人的动力来源，通常采用电动机或液压系统。
电动机具有体积小、重量轻和响应速度快的优点，适合用于小型四足步行机器人；液压系统具有承载能力大、动力输出平稳和响应速度快的优点，适合用于大型四足步行机器人。
在设计四足步行机器人结构时，需要考虑到机器人的稳定性和灵活性。
稳定性是指机器人在行走时是否能够保持平衡，主要取决于机器人的重心位置以及腿部运动的轨迹和速度。
灵活性是指机器人是否能够适应不同的环境和任务需求，主要取决于机器人的步态和关节的自由度。
四足步行机器人常用的步态包括三角步态、四边步态和六角步态等，可以根据实际情况选择合适的步态。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢行走方式的机械装置，在近年来得到了广泛的关注和研究。
四足步行机器人的结构设计是其性能表现的关键，本文将针对四足步行机器人的结构设计进行分析和讨论。
一、四足步行机器人的基本结构四足步行机器人通常由机械结构、传动系统、传感器系统和控制系统四个部分组成。
1. 机械结构：四足步行机器人的机械结构是其最基本的组成部分，也是承载整个机器人重量和提供运动支撑的关键。
一般来说，四足步行机器人的机械结构应具备良好的稳定性、强度和刚度，以保证机器人在行走过程中能够稳定地支撑自身重量，并克服外部环境的摩擦力和阻力。
2. 传动系统：四足步行机器人的传动系统用于实现机器人四肢的运动控制，一般采用电机和液压缸等执行机构作为驱动装置，并通过传动装置将动力传递到机器人的四肢上。
传动系统的设计应保证机器人在行走过程中能够实现灵活的步态控制和高效的动力传递，以提高机器人的运动性能和适应性。
3. 传感器系统：四足步行机器人的传感器系统用于获取机器人周围环境的信息，并将其反馈到控制系统中进行处理和分析。
常用的传感器包括摄像头、激光雷达、惯性测量单元等，用于实现机器人的环境感知和自主导航能力。
4. 控制系统：四足步行机器人的控制系统用于实现对机器人运动和姿态的精确控制，一般包括运动控制、姿态控制和步态规划等功能。
控制系统的设计应保证机器人能够实现稳定、高效的步行运动，并具备一定的自主导航和应急反应能力。
二、四足步行机器人的结构设计要点1. 机械结构设计要点（1）结构设计要具备足够的稳定性和刚度，以支撑机器人的重量和提供稳定的运动平台。
（2）结构设计要符合机器人的运动特性和应用环境，以保证机器人在各种复杂地形下能够稳定行走。
（3）结构设计要考虑机器人的组装和维护便捷性，以提高机器人的可靠性和可维护性。
2. 传动系统设计要点（1）传动系统设计要具备高效的动力传递和快速的响应性能，以实现机器人的灵活运动控制。
《2024年具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，四足机器人因其优秀的地形适应性和运动灵活性，在军事、救援、勘探等领域得到了广泛的应用。
而具有串并混联结构腿的四足机器人，更是以其高稳定性、高运动性能和良好的负载能力，成为了当前研究的热点。
本文将详细介绍这种四足机器人的设计思路、结构特点及其实现过程。
二、设计思路在四足机器人的设计中，串并混联结构是一种常见的腿部结构形式。
该结构能够结合串联机器人和并联机器人的优点，使得机器人在运动过程中既具备较高的灵活性，又保持了良好的稳定性。
因此，本设计的核心思路是采用串并混联结构的腿部设计，以提高四足机器人的运动性能和稳定性。
三、结构设计1. 腿部结构设计本设计的四足机器人采用串并混联结构的腿部设计。
腿部主要由串联部分和并联部分组成。
串联部分包括大腿、小腿和脚掌等部分，负责机器人的主要运动功能；并联部分则通过多个液压缸或电动推杆等驱动装置，实现腿部的弯曲和伸展，提高机器人的灵活性和稳定性。
2. 身体结构设计四足机器人的身体结构采用模块化设计，以便于组装、维护和升级。
主要包括底盘、电机控制器、电源等部分。
底盘采用高强度材料制成，以承受机器人在复杂地形上的运动压力。
电机控制器负责控制各个电机和驱动装置的运作，实现机器人的各种动作。
电源则提供机器人所需的电能。
四、运动学分析在四足机器人的运动过程中，需要考虑到各个关节的协调性和运动范围。
通过建立运动学模型，可以对机器人的运动进行精确控制。
本设计的四足机器人采用逆运动学方法，根据目标位置和姿态，计算出各个关节的转动角度和驱动装置的伸缩量。
同时，考虑到机器人在运动过程中的动力学特性，如惯性力、摩擦力等，进行合理的动力学分析和优化。
五、控制系统设计四足机器人的控制系统是保证其正常运作的关键。
本设计的四足机器人采用基于微处理器的控制系统，通过传感器实时获取机器人的位置、速度、姿态等信息，并根据预设的算法计算出各个电机和驱动装置的控制指令。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模拟动物四肢步行方式的机器人。
它具有良好的适地性和灵活性，可以应用于各种复杂环境中，例如救援、探索、农业等。
四足步行机器人的结构设计是实现其步行运动和完成任务的关键。
1. 机械结构设计：四足步行机器人的机械结构主要包括机身、四肢、关节和传动系统等部分。
机身的设计应考虑到重心的稳定性和机器人的整体刚性，一般采用轻质材料和合理的结构布局。
四肢的设计应具有足够的力量和灵活性，能够适应不同地形和姿势的需求。
关节的设计应具有足够的承载能力和运动范围，一般采用旋转关节和伸缩关节等。
传动系统的设计应考虑到传动效率和可靠性，一般采用电机驱动和齿轮传动等。
2. 控制系统设计：四足步行机器人的控制系统主要包括感知、决策和执行三个层次。
感知的设计应采用多种传感器，如摄像头、激光雷达、陀螺仪等，用于获取周围环境的信息。
决策的设计应基于感知信息和任务要求，通过算法和模型计算出合理的运动策略和路径规划。
执行的设计应将决策结果转化为相应的机器人动作，控制四肢的运动和保持平衡。
3. 动力系统设计：四足步行机器人的动力系统主要包括电源和驱动器。
电源的设计应提供稳定和持久的电能供应，一般采用电池或者燃料电池等。
驱动器的设计应根据机器人的重量和动作需求选择适当的电机和控制器，一般采用无刷直流电机和腿部驱动器等。
4. 结构分析：为了实现高效、稳定、灵活的步行运动，四足步行机器人的结构应进行结构分析。
通过有限元分析等工具，分析机器人在不同工况下的受力和变形情况，优化机械结构。
还应考虑到机器人的自重、荷载和动作过程中的冲击和振动等因素，进行合理设计和选材。
5. 运动学和动力学分析：为了保证步行机器人的运动稳定性和效率，需要进行运动学和动力学分析。
运动学分析可以确定机器人的运动轨迹和姿态，动力学分析可以计算出机器人的受力和力矩。
通过分析得到的结果，可以对机器人的运动控制和力量调节进行优化和改进。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性，在复杂地形中的适应性日益受到关注。
本文旨在设计一种具有串并混联结构腿的四足机器人，以提高机器人的运动性能和适应能力。
本文将详细介绍该四足机器人的设计思路、结构特点及优势。
二、设计思路1. 总体设计本设计的四足机器人采用模块化设计思想，将机器人分为上位机、驱动系统、腿部结构和控制系统等部分。
其中，腿部结构采用串并混联结构，以提高机器人的运动性能和稳定性。
2. 串并混联结构串并混联结构是指在一个机械结构中同时存在串联和并联的元素。
在四足机器人的腿部设计中，我们采用此结构以提高机器人的灵活性和稳定性。
在腿部关节处，我们采用并联结构以提高关节的承载能力和运动范围；而在腿部驱动和传动部分，我们采用串联结构以提高传动效率和动力传递的准确性。
三、结构特点1. 腿部设计四足机器人的腿部采用串并混联结构，包括大腿、小腿和足部等部分。
大腿和小腿通过关节进行连接，并在关节处采用并联结构以提高承载能力和运动范围。
此外，我们还设计了弹簧减震系统，以吸收机器人运动过程中的冲击和振动。
2. 驱动系统驱动系统采用电机和传动装置的串联结构，将电机的动力传递给腿部各关节。
我们选用高性能的直流无刷电机，以保证机器人具有足够的动力和运动速度。
此外，我们还设计了传动装置的润滑系统，以减少传动过程中的摩擦和磨损。
3. 控制系统控制系统是四足机器人的核心部分，我们采用先进的控制算法和传感器技术，实现对机器人运动的精确控制。
我们选用高性能的微处理器作为控制核心，通过传感器实时获取机器人的状态信息，并根据预设的算法对机器人进行控制。
此外，我们还设计了人机交互界面，以便用户对机器人进行操作和监控。
四、优势1. 运动性能优越：采用串并混联结构的腿部设计，使机器人具有较高的灵活性和稳定性，能在复杂地形中实现高效的运动。
2. 承载能力强：在关节处采用并联结构，提高了机器人的承载能力，使其能承载更重的负载。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢运动原理，实现步行功能的机器人系统。
它具有重要的工程应用价值，可以应用于紧急救援、探险勘测、军事侦察等领域。
而其结构设计是保证机器人顺利实现步行功能的关键。
本文将对四足步行机器人结构设计进行详细分析。
1.四足步行机器人的结构设计原理四足步行机器人的结构设计原理主要来源于仿生学和机械工程学。
在仿生学方面，研究人员通过对动物四肢运动原理的深入研究，发现了动物在运动中所具备的平衡性、适应性以及高效性等特点。
这些特点对于机器人的设计具有借鉴意义，可以帮助机器人在不同的环境中实现稳定的步行功能。
四足步行机器人的结构设计主要包括机身结构、关节结构和传动结构三个方面。
首先是机身结构。
四足步行机器人的机身结构通常采用轻质高强度材料制成，以保证机器人在运动过程中具备足够的稳定性和承载能力。
在机身结构设计中，研究人员通常会根据机器人的具体应用需求，确定机身的长度、宽度和高度等参数，并在此基础上进行结构强度分析和优化设计。
其次是关节结构。
四足步行机器人的关节结构通常采用多自由度结构设计，以提高机器人在运动过程中的灵活性和适应性。
在关节结构设计中，研究人员通常会考虑到机器人的步态模式、关节角度限制等因素，并采用柔性传感器、电机控制等技术手段，实现机器人步行功能的顺利实现。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会采用一系列优化方法，以提高机器人的性能和适应性。
首先是多学科综合设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会汇集机械工程学、控制工程学等多个学科的知识，进行综合设计和分析。
通过多学科综合设计方法，研究人员可以充分发挥各学科的优势，最大限度地提高机器人的性能和适应性。
其次是多目标优化设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会考虑到机器人的多个性能指标，如稳定性、效率、可靠性等。
通过多目标优化设计方法，研究人员可以找到一组最优解，从而实现不同性能指标之间的平衡，并最终提高机器人的综合性能。
本科毕业论文---四足步行机器人腿的机构设计(论文)设计
毕业设计（论文）四足步行机器人腿的机构设计学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用，着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制，对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细，并结合三维进行理性的理解。
关键词：SolidWorks；足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of design concepts and approach to the design of walking and the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords:SolidWorks; four-legged walking robot目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步行机器人的概述 (1)1.2 步行机器人研发现状 (1)1.3 存在的问题 (5)2 四足机器人腿的研究 (6)2.1 腿的对比分析 (6)2.1.1 开环关节连杆机构 (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 (9)2.2 腿的设计 (11)2.2.1 腿的机构分析 (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 (18)2.3 单条腿尺寸优化 (21)2.3.1 数学建模 (21)2.3.2 运动特征的分析 (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 (27)3 机体设计 (30)3.1 机体设计 (30)3.1.1 机体外壳设计 (30)3.1.2 传动系统设计 (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 (36)4.1 论文完成的主要工作 (36)4.2 总结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)1绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一，通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
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四足机器人的结构设计
作者：王丽君
来源：《中国新技术新产品》2016年第18期
摘要：随着机器人技术的不断发展，我国发明的步行机器人的应用得到了广泛地应用，步行机器人属于一种集仿生学、机械工程学以及控制工程学等多种学科为一体的一项研究实体，是一个典型的多变量、飞翔性以及结构复杂的动力学系统，在四足机器人的研究过程中，姿态结构的不稳定以及产生稳定步行的运动已经成为了必须解决的动态平衡问题。
本文首先对四足机器人的本体结构设计进行了分析；其次针对现有的步行机器人在实际研究和应用中存在的一些问题进行了分析。
关键词：四足；步行机器人；结构设计
中图分类号：TP391 文献标识码：A
在现阶段中，机器人的主要的移动方式包括轮式、履带式和足式，其中采用轮式和履带式的机器人在穿越障碍的能力方面是相对较弱的，因此运动方面的灵活性也就不能进行充分地展示。
在此基础上，四足机器人的步行腿就可以具有多个自由度的特点，在落足点方面是比较分散的，因此可以在足尖点可以控制的范围之内进行灵活调整行走的步态，在穿越障碍和规避障碍的能力方面是相对较强的。
一、四足机器人的本体结构设计
1.机构模型的建立和简化
在四足哺乳动物中，腿部是由5个部分来共同组成的，利用和躯干之间的有效连接，实现对腿部的控制，从而完成行走的活动，在每一个关节当中都拥有1～3个之间的自由度，可以使其在运动的时候进行灵活和敏捷地运行。
在机械的控制和复杂方面，要想完全模仿四足生物来进行机器人的行走，是有一定程度的难度的。
只能在保证机器人可以灵活运动的前提下，最大程度地降低机械控制的复杂程度。
四足机器人由步行腿和侧摆、大腿和小腿3个部分构成，躯体和侧摆、侧摆和大腿、大腿和小腿之间由于需要转动进而形成关节的连接，在每一个关节处都需要有一个自由度。
2.自由度的确定
四足机器人在进行的过程中，步行腿的运行可以分为两种状态，分别是摆动状态和支撑状态。
在进行摆动状态的时候，步行腿就和连杆之间就会形成一种在串联基础上的空间开链式的
结构，此时的步行腿的自由度和关节数量是一致的。
在支撑状态中，地面就成为了并联机构的机架，可以简单地认为是和地面组成的一种球关节的状态。
二、四足步行机器人整体结构设计
1.方案设计
在传统步行机器人的设计基础上，结合设计的具体要求，对四足机器人的整体设计进行了分析，在本文的机器人设计中，需要将平面并联无杆机构的方式应用在机器人当中的步行机构中，利用传动轴来进行驱动，以此来作为混合驱动的输入源进行驱动；在对外界的感知方面，利用和传动轴一同安装的动态扭矩传感器来获取，主要用于监控步行机构驱动关节的驱动扭矩。
在整体的设计中，需要将驱动电机、扭矩传感器以及控制电路进行密封在机器人的体内，从而实现控制系统和外界介质之间的有效隔离。
最终的步行机器人单足结构如图1所示。
2.结构设计
在本文中所涉及的步行机器人的总体结构是对称形式的机器人，首先需要对机器人的另建模型进行建立，在对结构进行分析和建模的时候需要对单只腿的机构以及驱动方式进行分析，就可以对该四足步行机器人的整体行走结构进行了解。
在对该机器人步行单足机构模型进行建立的时候，第一步需要将步行机构的模型建立，一般情况下，步行机构是由并联驱动平面无杆机构来共同组成的，因此在进行模型建立的过程中，需要将并联无杆机构的可动性能进行充分满足的基础上，并且对其进行优化建立，再根据机器人的整体步行的实际情况，从而将该机器人的步行机构的三维模型进行建立。
在传动轴的设计方面，传动轴首先需要和步行机构中的驱动关节进行连接，在连接的过程中，一般情况下采用的是键槽式周向固定和轴肩以及螺纹旋紧式的轴向固定方式；与此同时，还需要至少一个轴承座来进行固定，利用轴承座和动态扭矩传感器之间的轴向进行连接。
在密封轴套的设计方面，为了充分保证传动的效率能够最大程度地提升，在旋转轴和机壳之间必须留有一定的间隙，可以使得外界的介质能够渗入到其中。
轴套在安装时需要和转动轴一起安装，因此在轴套的内圈内存在一个密封圈的轨道，可以在轨道内将旋转轴的周围进行包围，并且进行紧密地接触，利用此种方式来防止外界介质的渗入。
最后就需要对模型的单元件进行装配，包括控制元器件、动态扭矩传感器、联轴器以及驱动电机等，在进行装配的过程中，值得注意的是同轴安装，可以对传动轴的传动效率起到重要的作用，直接影响传动执行的效率问题。
另外，同轴的安装还对密封的性能起着决定的作用。
密封轴套主要是利用密封圈和旋转轴之间的紧密接触来达到密封的效率，因此同轴度的安装对于密封均匀性的问题是有着相当大的关系的。
与此同时，同轴度的安装对于传感器的数据采集也有着相当大的影响，在动态扭矩传感器进行实时监测的过程中，驱动关节就会收到驱动扭矩
传感器对于周围相关数据信息的情况，如果是在同轴度不好的情况下，也会对扭矩传感器的驱动产生一定的波动影响，从而影响传感器的性能。
模型装配的原理示意图如图2所示。
3.传感器的安装
在进行结构设计的过程中，需要将动态扭矩的传感器安装在驱动电机和轴承座之间，从而实现利用刚性联轴器和传动轴和电机的输出轴向之间的有效连接。
在进行安装时需要注意的是安装同轴度的问题，同轴度的安装质量好坏可以对传感器的功能是否可以有效实现产生最直接的关系，并且也可以对测量的准确性进行充分地展示。
在实际安装过程中，可以利用轴的连接方式和扭矩传感器的本身长度来对驱动电机和负载之间的距离进行有效确定，从而可以有效实现对驱动电机和负载的轴线之间距离的调整，也就是两者对于基准面距离的调整，一般情况下，两者之间的轴线的同轴度是需要小于Ф0.03mm的，需要将其固定在驱动电机和负载的基准面之上的。
另外一方面，扭矩传感器在安装的过程当中，外界的环境温度需要保持在0～60℃的范围之间，相对的湿度要小于90%，并且在安装的过程中不可以出现易燃和易爆物品。
结语
综上所述，在传统四足机器人的结构方面的不足的基础上，根据现实生活中的实际需求来设计出一套崭新的步行机器人的结构，在本文的叙述中，充分地将平面并联无杆机构的应用原理应用在步行机器人的机构中，利用轴传动来对机器人本身的步行进行驱动，并且在进行行走的过程中可以利用动态扭矩传感器来对周围的情况进行充分感知，最终达到步行控制的目标。
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