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【入门】17、PVCBOT【15号】机械昆虫·六足爬行机器人(2)

时间:2011-12-23 12:15来源: 作者:机器人 点击:
2、驱动机理

  本项目机器人是采用六足爬行的方式运动,对于六足的驱动力量也是有一定要求的,所以与前几个仿生类机器人项目一样都是借助减速电机所具有的“低转速、高扭矩”的特性来实现的。

  与PVC-Robot 11号、PVC-Robot 12号机器人驱动双臂以及与PVC-Robot 13号、PVC-Robot 14号驱动双足,本项目机器人六足中的中间两足是主动足,是由减速电机直接驱动的,而采用的减速电机同样也必须要满足两个条件:

  1、拥有足够的动力,能够支撑六足行走;

  2、减速电机左右两侧同轴输出。

  为此,需要利用“蜗杆传动机构”对现有减速电机进行改造,相关方案在前面的项目中也已经进行了详细的阐述,这里不再重复,具体可以点击这里:PVC-Robot 11号——减速机构

 

 

  本项目机器人实现六足爬行机械结构,其实是和PVC-Robot 12号、PVC-Robot13号、PVC-Robot14号类似的“连杆机构”——“摆动曲柄滑块机构”,只不过说这个在PVC-Robot 15号中这个连杆机构驱动六足的中间两足,然后再通过连杆带动其他四足联动的。相关资料请参考:PVC-Robot 12号——驱动机理、PVC-Robot 13号——驱动机理、PVC-Robot 14号——驱动机理

  下面为摆动曲柄滑块机构应用在本项目中的运动过程示意图。

 

 

  

【入门】17、PVC-Robot【15号】机械昆虫·六足爬行机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  以下为两种一样的摆动曲柄滑块机构连杆,前者采用了离心圆盘作为转动结构,而后者则采用了曲柄作为转动结构,两者本质是一样。为了加工方便,一般多用后面一种”曲柄“结构(可省掉一个圆盘)。而在本项目中我们采用的也是后面的设计。

 

 

  

【入门】17、PVC-Robot【15号】机械昆虫·六足爬行机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  为了机器人能够让两组三足交替向前迈步行走,则“摆动曲柄滑块机构”的安装也比较巧妙,为了直接驱动两侧的中足,我们用了左右两套相同的连杆机构,且为同轴的方式安装(同一根转动的轴),但两个连杆的铰链结合部分的位置正好相反,即分别位于转盘一条直径线上的两头,也就是曲柄的位置正好相反,使得左右两套连杆机构在同一时间上运动的状态刚好相反,比如:一个位于最左边的位置的时候另一个正好位于最右边的位置,一个位于最高的位置的时候另一个正好位于最低的位置。

  另外,前足通过一个连杆和中足的曲柄相连,后足也通过一个连杆和中足的曲柄相连。前足和后足也由限位杆控制住摆动的范围。

 

 

  

【入门】17、PVC-Robot【15号】机械昆虫·六足爬行机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  曲柄滑块机构直接驱动六足的中间两足,对于其他四足则是通过简单的连杆机构进行联动的。以下为六足通过连杆进行联动的示意图,同一列状态下的两个图为同一时间左右两侧各足的状态,可以看到任何时候都有三条腿着地以保持身体平衡。

 

 

  

【入门】17、PVC-Robot【15号】机械昆虫·六足爬行机器人 - PVC-Robot - PVC-Robot

 

 

  

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