机械创新设计课程设计报告书
机械设计课程设计王军
机械设计课程设计王军一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生进行机械设计和创新的能力。
在知识目标方面，学生需要掌握机械设计的基本概念、机械零件的设计方法、机械系统的总体设计等。
在技能目标方面，学生需要能够运用所学知识进行机械零件的设计、分析和计算，并能够进行简单的机械系统设计。
在情感态度价值观目标方面，学生需要培养对机械设计的兴趣和热情，提高创新意识和团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械设计的基本原理、机械零件的设计方法、机械系统的总体设计等。
具体包括以下几个方面：1.机械设计的基本概念：机械设计的重要性、设计过程、设计原则等。
2.机械零件的设计方法：轴承、齿轮、联轴器、弹簧等常见机械零件的设计方法。
3.机械系统的总体设计：机械系统的功能分析、结构设计、参数计算等。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解机械设计的实际应用和注意事项。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握机械零件的设计方法和机械系统的总体设计。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《机械设计》教材，用于学生学习和参考。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的学习资料。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，生动形象地展示机械设计的原理和方法。
4.实验设备：准备相关的实验设备，供学生进行实验操作和实践。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等几个方面，以确保评估的客观性和公正性。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况进行评估。
作业将包括课后练习和小论文等，以巩固学生的学习成果。
考试将包括期中考试和期末考试，以检验学生对课程内容的掌握程度。
通过这些评估方式，希望能够全面反映学生的学习成果。
循迹小车课程设计报告
循迹小车课程设计报告一、课程设计目标。
本课程设计旨在通过循迹小车的设计与制作，培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神，同时提高学生对于电子技术和机械原理的理解与应用能力。
二、课程设计内容。
1. 理论学习，学生将学习循迹小车的基本原理、电子元件的使用方法、以及相关的机械知识。
2. 实践操作，学生将动手制作循迹小车，并学习如何进行程序编写和电路连接。
3. 创新设计，学生将有机会对循迹小车进行改进和创新设计，提高其性能和功能。
三、课程设计步骤。
1. 理论学习阶段。
在这个阶段，学生将学习循迹小车的原理，包括红外线传感器的工作原理、电机驱动原理等。
同时，学生还将学习相关的电子知识，包括电阻、电容、电感等元件的使用方法。
2. 实践操作阶段。
学生将根据所学理论知识，动手制作循迹小车的电路连接，并编写相应的程序。
在这个阶段，学生将学会如何使用焊接工具、编程软件等工具，培养他们的动手能力和实际操作能力。
3. 创新设计阶段。
在完成基本的循迹小车制作后，学生将有机会对其进行改进和创新设计。
他们可以尝试使用不同的传感器、改进电路连接方式，甚至加入遥控功能等。
通过这一阶段的设计，学生将培养他们的创新意识和解决问题的能力。
四、课程设计评价。
1. 学生的实际操作能力，通过学生对循迹小车的制作和程序编写，可以评价学生的动手能力和实际操作能力。
2. 学生的创新能力，通过学生对循迹小车的改进和创新设计，可以评价学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 学生的团队合作能力，在课程设计过程中，学生需要分工合作，可以评价学生的团队合作能力。
五、课程设计实施建议。
1. 提供足够的实践操作时间，保证学生有充分的时间动手制作循迹小车。
2. 强调创新设计的重要性，鼓励学生尝试不同的设计方案，培养其创新意识。
3. 加强团队合作意识的培养，让学生在课程设计过程中学会分工合作、协调沟通。
六、课程设计总结。
通过本课程设计，学生将不仅仅是学习了循迹小车的制作和原理，更重要的是培养了他们的动手能力、创新意识和团队合作精神。
灭火机器人课程设计报告
灭火机器人课程设计报告灭火机器人课程设计报告一、引言随着技术的发展，人工智能机器人已经逐渐融入我们的日常生活，成为解决问题的重要工具。
在这个课程设计中，我们将开发一款基于机器学习技术的灭火机器人。
通过模拟真实的火灾救援场景，机器人需要学会识别火源、规划安全路径，并采取正确的灭火策略。
这个项目将综合运用机器学习、路径规划、机械设计等多方面的知识，旨在提高学生的创新思维和实践能力。
二、机器人硬件设计1、移动平台：为了能让机器人移动到指定的位置，我们选择使用轮式移动平台。
通过配置多个传感器，机器人可以感知周围环境，确保在复杂地形中稳定移动。
2、机械臂与灭火装置：为了实现抓取和操作灭火设备的功能，我们设计了一款具有多个自由度的机械臂。
在机械臂的末端，安装了一个可以喷射灭火剂的装置。
3、传感器系统：机器人配备了火焰传感器、温度传感器和烟雾传感器，以检测火灾位置和程度。
此外，还安装了红外摄像头，用于识别和避开障碍物。
三、机器学习算法我们采用深度学习算法来训练机器人的火灾识别模型。
首先，我们从大量火灾图片中提取出特征，然后使用卷积神经网络（CNN）进行训练。
通过训练，模型能够根据摄像头捕捉的图像，准确判断是否存在火源。
四、路径规划算法机器人需要从起点到达火灾地点，期间需要避开障碍物。
为此，我们采用了基于A算法的路径规划方法。
A算法是一种启发式搜索算法，能够根据当前状态和启发式信息，寻找最短路径。
通过定义每个节点的代价，算法能够计算出从起点到目标点的最短路径。
五、控制系统机器人的行为由嵌入式控制系统控制。
该系统包括一个主控制器和多个从控制器。
主控制器负责接收用户的指令和传感器数据，从控制器负责执行主控制器的命令，控制机器人的移动和机械臂的操作。
主控制器通过无线通信与从控制器进行数据交换。
六、实验与结果为了验证机器人的性能，我们在实验室环境下进行了一系列测试。
测试中，机器人成功识别了火源，并根据路径规划算法避开了障碍物，最终到达火灾地点，成功执行了灭火任务。
机械设计课程设计指导书pdf
机械设计课程设计指导书 pdf一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法，包括力学分析、材料选择、结构设计等；2. 学习并运用机械设计的相关软件工具，如CAD、SolidWorks等，进行三维建模和工程图绘制；3. 掌握机械设备的传动系统、控制系统及传感器的选型和设计原则。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成机械部件的设计与计算，包括但不限于齿轮、轴、联轴器等；2. 能够通过团队协作，完成一个简单的机械装置的设计、制作和调试，提高动手实践和问题解决能力；3. 能够运用机械设计软件进行模型的构建，提升计算机辅助设计能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的创新意识，激发对机械设计的兴趣，形成积极主动探究的学习态度；2. 通过课程学习，增强学生的工程意识，理解机械设计在工业发展中的重要性，培养社会责任感；3. 增强团队协作意识，理解团队合作在机械设计过程中的必要性，培养沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握必要理论知识的基础上，通过实践操作，将知识内化为具体的设计能力。
目标设定既注重基础知识的巩固，也关注学生创新能力及合作精神的培养，为学生的未来学习和职业发展奠定坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本理论：包括机械设计概述、设计原则与步骤、力学分析基础、材料力学性质及选用；教材章节：第一章 机械设计概述，第二章 机械设计原理与步骤，第三章 力学分析基础，第四章 材料力学。
2. 机械设计常用软件工具：介绍CAD、SolidWorks等软件的基本操作，进行三维建模和工程图绘制；教材章节：第五章 计算机辅助设计，第六章 三维建模与工程图绘制。
3. 机械传动系统设计：包括齿轮、蜗轮、带传动、链传动的设计与计算；教材章节：第七章 传动系统设计，第八章 齿轮设计，第九章 蜗轮设计，第十章 带传动与链传动。
4. 控制系统及传感器设计：介绍控制系统原理，传感器选型及在机械设计中的应用；教材章节：第十一章 控制系统，第十二章 传感器及其应用。
机械设计课程设计方案模板
机械设计课程设计方案模板一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械制图等基础知识点。
2. 学生能了解并描述常见机械零件的结构、工作原理及其在机械系统中的应用。
3. 学生能掌握机械设计的一般流程和常用设计方法，如强度计算、选材、结构设计等。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行简单的机械零件制图，并能根据要求进行合理的尺寸标注。
2. 学生能够运用机械设计手册，进行零件的强度计算和选型。
3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧，完成小组设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使学生认识到机械设计在工程实践中的重要性。
3. 培养学生的团队协作意识，提高学生在团队中的沟通、协作和解决问题的能力。
本课程针对高中年级学生，结合机械设计课程性质，注重理论知识与实践操作的结合。
在教学中，充分考虑学生特点，采用启发式、讨论式和项目式教学方法，帮助学生实现课程目标。
通过本课程的学习，使学生具备一定的机械设计能力，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 引言：机械设计概念、机械系统组成及其在工程中的应用。
- 理解机械设计的定义和重要性。
- 掌握机械系统的基本组成部分。
2. 机械设计基础理论：- 力学原理：力的作用、受力分析、力的合成与分解。
- 材料力学：材料属性、应力与应变、扭转与弯曲。
- 机械制图：制图规范、视图表达、尺寸标注。
3. 常见机械零件及其设计：- 轴承与轴：类型、工作原理、设计计算。
- 传动系统：齿轮、带传动、链传动的设计与应用。
- 连接件：螺纹连接、焊接、铆接等的设计要点。
4. 机械设计流程与方法：- 设计流程：需求分析、方案设计、详细设计、试验验证。
- 设计方法：强度计算、选材、结构设计、可靠性分析。
5. 机械设计实践：- CAD软件应用：绘制零件图、装配图。
机械设计课程设计王大康
机械设计课程设计 王大康一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解机械结构的功能和组成。
2. 使学生了解并能够运用机械设计的相关知识，如力学、材料力学、机械制图等，完成简单的机械设计。
3. 培养学生对机械设计过程中涉及的参数计算、方案比较和优化方法的应用能力。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘制机械图纸的能力。
2. 培养学生运用相关工具和设备进行机械加工和组装的能力。
3. 提高学生解决实际工程问题的能力，包括分析问题、提出方案和实施改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，使学生能够在团队中发挥积极作用。
3. 引导学生关注机械设计在国民经济发展中的重要作用，培养学生的社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、兴趣和特长，以项目为导向，激发学生的学习兴趣和积极性。
课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中，确保学生能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械结构功能、机械设计要求、设计方法和步骤。
- 教材章节：第一章 机械设计概述- 内容：机械结构功能分析、设计要求及设计流程。
2. 机械设计基础知识：涵盖力学、材料力学、机械制图等基本理论知识。
- 教材章节：第二章 机械设计基础知识- 内容：力学原理、材料力学性能、机械制图标准及规范。
3. 机械零件设计：包括轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零件的设计方法和计算。
- 教材章节：第三章 机械零件设计- 内容：轴的设计、齿轮的设计、轴承和联轴器的选用与计算。
4. 机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，理解设计过程中的参数计算、方案比较和优化方法。
- 教材章节：第四章 机械设计实例分析- 内容：案例分析、参数计算、方案比较及优化。
(完整版)《机械原理》毕业课程设计指导书
第1章概述1.1 机械设计的过程、内容及机械原理课程设计的意义设计是创造性的建立满足功能要求的技术系统的活动过程。
机械设计的步骤和内容一般可分为四个阶段，即：产品规划阶段、方案设计阶段、详细设计阶段和改进设计阶段。
1. 产品规划阶段本阶段主要是通过市场调查了解市场需求，做出市场预测，对产品开发的可能性作综合研究并提出可行性报告，本阶段最终目的是确定任务并给出详细的设计任务书。
2. 方案设计阶段通过规划阶段明确了设计任务，确定了系统的功能。
当然能实现同一功能的系统可以有不同的工作原理，同一原理又可以有不同的运动方案。
通过功能分析并确定了工作原理的基础上进行工艺动作构思，初步拟定出从原动机经传动机构到执行机构的运动方案，并画出各执行构件动作相互协调配合的运动循环图，设计各执行机构，画出机构运动简图并作机构的运动学分析和动力学分析计算，这是机械产品方案设计阶段的主要内容。
3. 详细设计阶段该阶段是将机械运动简图具体化为机器及零部件的合理结构。
完成机械产品的总体设计、部件和零件设计，完成全部生产图纸并编制设计说明书等技术文件。
4. 改进设计阶段本阶段的主要任务是根据试验、使用、鉴定所暴露的问题，进一步做出相应的技术完善工作，以确保产品的设计质量。
设计是一个创新的过程，而在设计的四个阶段中，方案设计的创新及其优劣尤为重要，它对机械系统功能的实现、性能的好坏、经济性及其市场竞争力具有决定性的作用，直接关系到机械设计全局的成败，因此机械系统的方案设计在整个机械设计中占有极其重要的地位。
而《机械原理》课程的内容正是为方案设计提供了理论依据和基本方法，机械原理课程设计则是机械系统运动方案设计的一个综合训练。
机械原理课程设计是本科阶段的第一个课程设计，它对初步掌握机械系统的方案设计和了解机械设计的内容和方法具有重要意义。
1.2 课程设计的目的通过综合运用机械原理及相关课程所学内容，针对一个实际机械系统完成课程设计，达到以下目的：1. 巩固和加深对机械原理课程内容的理解；2. 初步掌握机械系统方案设计的方法并对机械设计的全过程有个初步了解；3. 培养学生分析问题和解决问题的能力，并对学生的创新意识和创新方法进行初步训练；4. 培养学生自学、查阅资料和独立工作的能力，同时培养学生的团队协作精神；5. 培养学生运用计算机技术解决实际工程的能力。
机械制造技术课程设计指导书
机械制造技术课程设计指导书一、课程设计目的机械制造技术是机械工程专业的核心课程之一，旨在培养学生具备机械制造的基本理论和实践技能。
本课程设计指导书旨在指导学生完成课程设计任务，通过实践操作，巩固和拓展学生在机械制造领域的知识和技能，提高学生的综合应用能力和创新能力。
二、课程设计要求1.设计任务的背景和目标：明确设计任务的背景和目标，概述所要解决的问题和实现的功能。
2.需求分析和功能设计：对设计所需的功能进行详细分析和设计，并进行相应的需求规格说明。
3.结构设计和组成部件的选择：根据功能设计要求，进行机械系统的结构设计，选择适合的组成部件。
4.工艺流程设计：制定合理的工艺流程，包括加工工艺及其处理方法、检验方法等。
5.零件加工与装配：根据工艺流程进行零件加工和装配，保证设计的准确性和可靠性。
6.实施方案和优化设计：结合实际情况，制定实施方案，并对所设计的系统进行优化设计。
7.结果分析和评价：对设计结果进行分析和评价，总结经验和提出改进措施。
8.设计报告撰写：将课程设计的过程和结果进行详细的书面记录，包括设计目的、设计任务、设计过程、设计结果等。
三、课程设计内容和步骤3.1 设计任务的背景和目标设计任务的背景是指设计项目的来源和背景信息，包括需要解决的问题、实现的功能等。
设计任务的目标是指本次课程设计的具体目标和要求。
3.2 需求分析和功能设计需求分析是指对设计所需的功能和性能进行详细分析和说明，明确设计的基本要求。
功能设计是根据需求分析结果，设计相应的功能模块和组成部分，如图示设计以及系统模块设计。
3.3 结构设计和组成部件的选择结构设计是根据功能设计要求，进行机械系统的结构设计。
结构设计包括机械结构的选择、参数设计等。
组成部件的选择是指根据结构设计的要求，选择适合的材料和零部件。
3.4 工艺流程设计工艺流程设计是指制定合理的工艺流程，包括加工工艺及其处理方法、检验方法等。
工艺流程设计要确保设计的可行性和可靠性，并满足产品质量要求。
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2000年订月12日HONDA公司开发出代表当今双足步行机器人最高研究水平的ASIMO (Advanced Step in Innovative Mobility),如图1.8.2,高120厘米.重52千克，菇34个自由度，采用Honda自行开发的处理器、Vxwocks操作系统.驱动 元件采用伺服电机Harmonic减速器、镣氢电池作为动力源，行走速度O到1.6千米 /小时，步距可调.并采用先进的I-WALK技术和预测移动控制技术，实时预测下一 个移动动作并提前改变重心，可完成8宇行走和上下台阶动作。
此次主要研究目标是二足机器人爬楼梯机构的设计，以及对它的步态的规划。
1.2.二足仿生机器人的概念
现阶段，机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普 遍的关机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普遍的关 注，并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。仿人二足机器人爬楼梯的设计变 营运而生。研究与人类外观特征类似，具有人类智能，灵活性，并能够与人交流，
1.8国内外的发展状况和存在的问题
1.8.1.国外发展状况
从上世纪60年代开始。各国学者对两足步行机器人从理论和实践上进行了较长 时间的研究工作，在理论研究上得丰硕的成果。
1973年，日本加麟一郎从工程角度研制出世界上第一台真正意义上的仿人形机器 人WABOT-1,可用日语与人交流，实现静态行走，可依据命令移动身体去抓取物体。
与该公司2000年底发布的SDR-3X机器人相比，SDR-4X的运动和反应功能 有了极大改进。由于安装了多种传感系统、行为控制软件以及灵活的机械行走装置， 牵引其每个关节的小型执行器 的功能均得到改进。新型的综合适应控制系统可以通过 各路传感器采集到的信息，对机器人身上的38个关节进行实时控制，使其在坎坷路面 上行走自如。通过姿势平衡系统抵御外界压迫，能根据环境变化调整运动步伐。如前行 或拐弯，它的双手各有5只灵活的手指，灵活的关节控制还可使其在自身跌倒时将损害 降低到最低程度。
1.7设计范围
一直以来移动型机器人的运动方式大体上包括，轮式，履带式，足式等。履带式爬 楼梯的装置原理类似于履带装甲运兵车，原理较为简单，技术也比较成熟，而且传动效 率比较高，行走重心波动很小，运动平稳。但是这类装置重量大，运动不够灵活，爬楼 梯时在楼梯边缘会造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏，转弯不方便等问题，有很大 的限制。轮组式，轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮式，三轮式， 以及四轮式。单轮组式结构稳定性校差，在爬楼梯中需要有人协助才能实现。而双轮组 式虽然能实现自主爬楼，但由于其体积庞大且偏重，影响了她的适用范围。步行式，其 爬楼梯的执行机构由较链杆件机构组成。上楼梯时，先将负重抬高，在向前移动，如此 重复这过程。步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，符合本组研究课题，所以采用这 个方案。步行式爬楼梯装置爬楼梯时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯，较为便捷。但是 他对操作的要求很高，设计研究很复杂，运动幅度不大，动作缓慢。
不断适应环境的仿人机器人一直是人类的梦想之一。仿人机器人的研究在很多方面巳经 取得了突破，如关键的机械单元，基本行走能力，整体运动，动态视觉等，但是离我们 理想中的要求还相去甚远，还需要在更为具体的某些行动进行研究，仿人二足机器人爬 楼梯设计奖机器人的行动具体到爬楼梯动作上，，可以更加适合人类的生活和工作环 境，代替人类完成各种作业，可以在很多方面拓展人类的能力，如图所示
1986年.美籍华人知元芳博士研制了美国第一台真正意义上的类人双足步行机 器人SO-2,实现平地前进和左右侧行；1987年该机器人实现动态步行，在1990年，SD-2能走斜坡。
图1.8.1 HONDA机器人Pl, P2, P3
经过11年研究.日本HONDA公司于1996年12月成功研制出第一台取足步 行机器凡P1,之后相继推出p2、p3,希望机器人“能与人共存、同人协作，不受用途 限制，并能完成一些人所不能完成的任务”，如图LI。P-2是世界上首台无缆自主式两 足机器人。P-2型机器人通过陀螺仪、加速度传感器及六个脚底压力倍感器把地面的信 息传给机器的控制单元进行判断，进而平衡身体。P-2的出现标志着一个崭新的两足机
2.3步行过程设定13
2.4双足机器人步态稳定性分析15
2.4.1步行稳定性判据15
2.4.2零力矩点定义16
2.4.3稳定步态的条件17
2.4.4小结18
2.5双足机器人步态规划19
2.5.1引言19
2.5.2双足机器人步行过程分析19
2.5.3 B关节规划20
2.5.4髓关节轨迹对ZMP的影响21
步行是人类最基本的行为方式，双足机器人具备人类的基本结构，具有类人的步行 能力。双足步行机器人在外形上具有人类特征，适合用于人类生活的环境，为人们提供 方便，因此具有广阔的市场前景。双足机器人与其他多足机器人相比具有体积较小、重 量轻、动作灵活、迅速，而且更接近于人类步行的特点，因此它们对环境有最好的适应 性，在日常生活中更具有广泛的应用前景。
1.4设计目的
本设计主要是利用机械原理相关知识合理设计机械腿的相关尺寸及机构来实现爬楼 梯的功能。
1.5技术要求
1•电机的选择和控制原理；
2.运动学的分析和仿真；
3.连杆机构，传动机构的设计；
4.稳定性，重型的仿人机器人，国外早在60年代末就开始了双足机器 人的研究开发。1968年，美国通用公司试制了一台名为“Rig”的操纵型双足机器 人，揭开了双足机器人研究的序幕。随着双足机器人在各个领域的应用日趋广泛，各个 国家在该领域相继投入巨资开展研究。自20世纪90年代开始，双足机器人的研究巳 从模仿人类腿部行走发展到全方位拟人阶段，相继诞生了P3, ASIMO等机器人。
1.8.1.国外发展状况4
1.8.2.国内发展状况8
1.8.3.存在的问题10
1.9.具体设计10
1.9.1.设计指导思想10
1.9.2.应解决的主要问题10
1.9.3.本设计采用的研究计算方法10
1.9.4.技术路线10
第二章仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构步态规划12
2.1引言12
2.2仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构的步行概念12
图1.8.2 ASIMO机器人
2002年12月9日.日本川田工业和产业技术综合研究所、安川电机以及清水建
设公布了可以在建筑工埴等与工人共同作业的类人型机器HRP-2。HRP-2的外形尺寸 为高154cm・质量为58KG,与真人相仿。全身共有32个自由度，具体为6X2（腿 部）+6x2（手臂）+2（腰部）+2（头部）+2X2（手指）=32,能够很均衡地双足步行。
关健词：仿人二足爬楼梯行走机构，步态规划，机构设计，四杆机构，CATIA
第一章绪论
1.1.前言
步行机器人巳经被广泛应用于各个领域，且二足机器人的动作近似人类，更能于现 今的工作环境相配合。一般二足机器人可步行于高危险性的工作环境，跨越障碍物，上 下楼梯，能补足人类体能的限制，可用于探测、救灾、搬运、服务等行业，或代替肢体 残障者的双脚等。此兼具高灵活性及工作稳定的两大特点，在有危险及枯燥频繁的任务 环境中扮演不可或缺的角色。
图1.1仿生二足机器人
1.3课题来源
本课题来源于机械创新设计课程的研究课题。之前我们学习了有关机械原理的基本 概念，基本理论，以及相关的计算方法，老师带领我们深入浅出的学习了机械方面的知 识，使我们了解包括机构结构分析，运动分析，力分析以及动力学分析，对于常用的机 构，例如，连杆机构，凸轮机构，齿轮机构的等也有了深入的认知。在王老师开设的机 械创新设计课程上我们选择了这个课题，来将学习到的知识付诸于实践。
图1.8.4 SDR-4X机器人
1.8.2.国内发展状况
国内在两足步行机器人领域的研究起步较晚，长沙国防科技大学于2000年11月 研制出我国首台两足步行机器人一先行者。先行者身高1.4ni，体重20kg,共有17个自由度，可以完成原地扭动、平地前进、后退、左右侧行和左右转弯等动作。
哈尔滨工业大学自1985-2000年研制出双足步行机器人：HIT-I、HIT-II和HIT- HI, HIT-III实现了步距200毫米的静态/动态步行，最快步行周期为3.2-4秒/步， 能 够完成前/后、侧行、转弯、上/下台阶及上斜坡等动作。
另外，SDR-4X的积CCD彩色摄像头可进行影像识别，如判定目标方位，确定 接近目标的路线。识别10多个人的脸部特征。除此之外，SDR-4X身上还安装了带有 记忆功能的交流和运动控制系统。通过内置无线局域网。机器人可以与电脑相连接并
获取同步数据，识别众多词汇。如果主人将音乐和歌词输入给它，它就可动情地唱山 美妙的歌。若主人通过其内置的软件系统与电脑连接。设计一系列动作，如舞蹈，机 器人还能做出复杂而人性化的动作。
图1.8.3 HRP-2机器人
2003年9月.日本Sony公司推出SDR-4X是目前最先进的小型两足机器人。
SDR-4X身高0.5m,体重5kg,具有38个自由度，能够以0.91mi/h的速度行走，并能在行走中转身。该机器人可 根据家中环境的变化调节自身行为.不仅可以识路辨 人、存储信息，还可跳舞、唱歌，与人类进行更丰富的交流。
机械创新设计课程设计
作者:
日期:
机械创新设计课程设计
2015-2016
题目：仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构设计
小组成员：
班级：
指导教师: 成绩:
日期：2016年6月
摘要
第一章绪论1
1.1.前言1
1・2・二足仿生机器人的概念1
1.3课题来源2
1・4设计目的2
1・5技术要求2
1・6设计意义3
1.7设计范围4
第三章二足机器人的机构分析23
3.1四连杆机构的设计23
3.1.1设计参数23
3.2二足机器人主体设计24