六足仿生机器人课题答辩.ppt

六足仿生机器人课题答辩.ppt

《六足仿生机器人课题答辩.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《六足仿生机器人课题答辩.ppt（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

指导老师：

*答辩人：

*班级：

机械093,开题报告答辩六足仿生机器人的结构设计,答辩内容,设计意义,01,设计背景,02,研究方案与可行性分析,04,实施计划,05,主要参考文献,06,研究内容和面临问题,03,设计意义,机器人技术集机械、电子、计算机、材料、传感器、智能控制等多种技术于一体，代表了机电一体化技术的核心成就。

目前许多国家都投入大量的人力物力对它的基础理论和应用技术进行了广泛的研究，机器人技术水平的高低和应用成就，在一定程度上体现了一个国家科技发展水平的高低，它的应用在很大程度上可以促进工业基础，特别是装备制造业技术水平和能力的提高。

近年来，随着人类对在复杂环境中既具备高移动能力，又具高可靠性，且易于扩展的移动平台日益迫切的需求，有相当多的研究探讨两足至多足机器人的应用，过去两足机器人多为轮型机构系统，其运动局限于二维平面，无法克服许多困难山区崎岖的地形。

因此，人类开始思考创造类似人类、昆虫、动物等运动模式的仿生爬行机器人。

设计背景,它的优点在于移动迅速,控制简单,只需直接控制电机转速即可。

移动过程中较为平稳,如果地面平坦,机器人的质心不发生变化,因此在一般情况下轮式结构是一个很好的选择。

但是足式移动方式具有轮式和履带式移动方式所没有的优点,足式移动方式的机器人可以相对较易地跨过比较大的障碍,如沟坎等并且机器人的足所具有的大量的自由度,可以使机器人的运动更加灵活,对凹凸不平的地形的适应能力更强,在地表面极不规则的情况下足式机器人能用他的足与地面的点接触来支撑,整个机器人的躯体因此仍然能够行走自如,为了适应越来越多非结构环境下的机器人作业,足式机器人受到越来越多人的关注成为了研究的前沿和研究的热点。

轮式,履带式,设计背景,多足仿生仿生六足爬行机器人是一种基于仿生学原理研制开发的新型足式机器人。

与传统的轮式或履带式机器人相比，足式机器人自由度多、可变性大、结构复杂、控制繁琐，但其在运动特性方面具有独特的优点：

首先是足式机器人具有较好的机动性，对不平地面的适应能力十分突出，由于其立足点是离散的，与地面的接触面积较小，因而可以在可能达到的地面上选择最优支撑点，从而能够相对容易地通过松软地面（如沼泽和沙漠）以及跨越比较大的障碍（如沟、坎、台阶等）；其次是足式机器人的运动系统可以实现主动隔振，允许机身运动轨迹与足运动轨迹解藕。

尽管地面高低不平，机身的运动仍可达到相当平稳；再次是在不平地面和松软地面上的行进速度较高，而能耗较少,研究内容和面临问题,本课题主要研究的内容是一种六足仿生机器人的机械结构部分的设计和分析。

本次设计的机器人预期要达到的效果是本机器人可以实现灵活进退和转向，跨越障碍物，通过洼地和台阶并且保持平衡防止倾翻，能够实现实时避障，合理规划行走路线。

研究内容和面临问题,结构设计,行进步态分析,仿生原理分析,连杆结构,1.交互三角步态2.四足步态3.偏心轮腿,迈步与收步,仿生六足机器人,研究方案和可行性分析,研究方案,本课题通过查阅文献资料，从文献资料中掌握一些关于仿生机器人的基本知识，确定研究方案。

再对研究方案进行机械结构设计，定出各零部件的尺寸形状，进行强度校核，Autocad制作六足机器人的装配图和零件图。

用Solidworks绘图软件对每个零件进行设计造型，再将每个零件装配起来，完成六足仿生机器人效果图，最后通过相关软件分析重要部件的主要性能来模拟现实中所遇到的各种情况。

设计思路：

利用仿生学原理综合多种生物的生理构特点来进行结构设计。

研究方案与可行性分析,在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合。

如行星表面、灾难发生矿井、防灾救援和反恐斗争等，对这些危险环境进行不断地探索和研究，寻求一条解决问题的可行途径成为科学技术发展和人类社会进步的需要。

地形不规则和崎岖不平是这些环境的共同特点。

从而使轮式机器人和履带式机器人的应用受到限制。

以往的研究表明轮式移动方式在相对平坦的地形上行驶时，具有相当的优势运动速度迅速、平稳，结构和控制也较简单，但在不平地面上行驶时，能耗将大大增加，而在松软地面或严重崎岖不平的地形上，车轮的作用也将严重丧失移动效率大大降低。

为了改善轮子对松软地面和不平地面的适应能力，履带式移动方式应运而生但履带式机器人在不平地面上的机动性仍然很差行驶时机身晃动严重。

与轮式、履带式移动机器人相比在崎岖不平的路面步行机器人具有独特优越性能在这种背景下多足步行机器人的研究蓬勃发展起来。

而仿生步行机器人的出现更加显示出步行机器人的优势。

实施计划,3月01日3月08日查资料，阅读相关文献；3月09日3月16日和导师沟通，修改文章，完成文献综述，进行开题报告答辩；3月17日3月24日进行初步设计，确定所用机械结构，所用零件；3月25日3月31日对各零件做最后审核确定机器人子机器人的相关零件尺寸；4月01日3月08日用Solidworks对机械腿进行三维造型，确定六足仿生机器人总体尺寸；4月09日4月16日对所画的零部件进行组装，完成六足仿生机器人的整体效果展示；4月17日4月24日机械本体进行动力学分析，验证设计的合理性；4月25日5月01日对所选标准件进行强度和寿命校核；5月02日5月09日由Solidworks导出CAD零件图、部件图，并对工程图进行修改；5月16日5月23日整理完成的各类资料并分档，撰写毕业论文初稿，；5月24日5月31日与指导老师沟通，完善毕业论文；6月01日6月08日制作毕业答辩PPT，完成论文整理工作；,参考文献（部分）,1张涛颜国正刘华新型微型六足机器人的运动原理及控制程序J计算机工程，2006，32（23）241-243,2462王倩陈甫臧希喆等新型六足机器人机构与控制系统设计J机械设计与制造，2008，205（3）148-1503杨若霁陈峰六足步行机器人腿机构绳传动系统设计与仿真J组合机床与自动化加工技术，2012（3）89-934姜树海孙培等仿生甲虫六足机器人结构设计与步态分析J南京林业大学学报，201236（6）115-1205郭少晶韩宝玲罗庆生六足仿生步行机器人系统节能技术的研究J机械与电子，2007第4期90-936陈甫臧希喆赵杰闫继宏六足步行机器人仿生机制研究J机械与电子，2009第9期53-567王立刘连蕊高建华六足步行机器人非结构化地形下的方向控制研究J.浙江理工大学学报，2010244-2498苏军陈学东田文罡六足步行机器人全方位步态的研究J.机械与电子，2004（3）48-529罗庆生韩宝玲现代仿生机器人设计M北京:

电子工业出版社，200889-15010冯巍,杨洋.慧鱼六足仿生机器人步态研究与实现J.机械设计与研究,2005-3.35-3711申景金李成刚一种六足仿生机器人的研究J机械工程与自动化2008

（1）138-14112陈甫臧希喆闫继宏等适合航行的六足仿生机器人Spider的研制J吉林大学学报:

工学版，2011（3）4113杨若霁陈峰六足步行机器人腿机构绳传动系统设计与仿真J组合机床与自动化加工技术2012（3）89-9314杨立辉罗庆生王秋丽毛新新型仿生六足机器人步行足运动学分析与研究J机械设计与制造，2006第9期119-12115Sun,Yi（SchoolofMechanicalScienceandEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology）;Chen,Xuedong;Yan,Tianhong;Jia,Wenchuan.Modulesdesignofareconfigurablemulti-leggedwalkingrobotJ.Source:

2006IEEEInternationalConferenceonRoboticsandBiomimetics,ROBIO2006,2006IEEEInternationalConferenceonRoboticsandBiomimetics,ROBIO2006,2006,p1444-144916D.E.Orin.Supervisory.ControlofaMultileggedRobot，Int.J.RoboticsResearch,1982,Vol.1,No.1,pp.79-9117N.Koyachi.TheWorldofMulti-LeggedRobots,J.ofRoboticsSocietyofJapan,1993，Vol.11,No.3,pp.379-38418R.BMcGhee.Somefinitestateaspectsofleggedlocomotion，MathematicsBioscientes,1968,2：

67-84,谢谢观看,感谢老师指导！