（独家原创）基于SolidWorks四足行走机构的虚拟设计及动画模拟设计（全套CAD图纸）

格式：RAR 上传：2022-06-26 12:28:48

《（独家原创）基于SolidWorks四足行走机构的虚拟设计及动画模拟设计（全套CAD图纸）》修改意见稿

1、“.....传动部件的设计，机体的设计，以及各个不见的安装设计。行走机构的机体般取长方形长方体，考虑其稳定性，重心要大概在机体对角线的交点上。尽管如此，在步行时由于脚的位置前后变化，有时还在左右，以及地面环境的影响，使得重心常落到支撑面的边缘或外面，发生翻转，再加上转弯和爬坡，原有重心配置维持艰难，这也是导致目前四足步行速度低，步幅小的重要。为保持步行稳定，可以采取配置调节重心......”。

2、“.....机体设计本行走机构的机体般取。机体取为，前后两腿之间的距离为，机体高为，长为。其三维图形如下图所示图机体三维图传动系统设计按照驱动电机的数量可将四足行走机构划分为.台电机台电机驱动四条腿可以节省能量，控制比较简单，但要实现行走，传动系统将比较复杂。由于原动机装再机体上，减轻了腿的重量。日本的行机器人既用台电动机驱动复杂的连杆机构，实现步行。.两台电机两台电机驱动四条腿既每台电机驱动两条腿，同样可以节省能量......”。

3、“.....但传动系统相对简单。.四台电机每台电机驱动条腿，加重了腿的支撑总量，功耗较大，同时也给控制带来较大的难度。考虑综合因素，本行走机构将选择四台电机。按照第二章所优化出的各杆尺寸，再中建立三维模型，各杆将采用异型工字钢，这就保证了在实际行走过程中能够由足够的强度和刚度。考虑到实际安装中杆与杆之间的装配，在此过程中还要设计杆与杆连接的套筒和滑动轴承。为了方便连接，与电机连接的主动杆用驱动件代替，这就简化设计过程中的传动部件......”。

4、“.....图驱动件图在安装过程中，要保持前后腿相位差度，这样在行走过程中，前后两腿总是交替的支撑和行走。电机与电源的选择电机的选择主要是参照其转速和功率两个参数。由于行走机构在支撑相中足端水平运动，行走过程基本上机体水平匀速直线运动，故理论上水平地面行走消耗能量不大，依靠运动消耗功率来确定电机容量不太可行，因此，电机容量按如下方法估计按机体总体质量，能以.的速度沿坡度度的坡行走，则功率为参考中国电机产品目录，选择直流电机......”。

5、“.....其技术参数如表根据实际需要，将选择，其减速比为，得到的转速为，比较合适。表技术参数表输出功率的计算方法如下单位瓦其中负载力矩单位克厘米负载转速单位转分此输出功率即就是带动推机构和机体行走的功率。由于将选择个直流电源，给四个电机提供功率，所以其提供的功率至少为故选择两个电瓶作为直流电源。转向实现与控制种行走机构在行走时，必然涉及到转向的问题。目前解决行走机构转向的问题的方法由很多种......”。

6、“.....这必然使得行走机构更加复杂化，而且容易发生机构干涉问题。本行走机构可以有如下几种转弯方案.改变行走机构中曲柄的长度，形成变杆长机构，此种方法容易实现转向，但是杆长变化了，必然改变了事先设计好的轨迹以及其他特性。.利用改变两电机转速的方法，使得两电机转速不致，这样电机驱动的腿行走速度必然不样。腿先，后，必然实现转弯，但此时的转弯半径应该比较大。交流电机将选择变频调速，直流电机采用直流降压调速......”。

7、“.....用传感器控制减速的时间，以便保持转向后步态。根据直流电机的调速的调速特性知道，电机的转速与电枢供电电压成正比，写成关系式如下其中，为系数，为电机的转矩。此种调速，电枢电流与电压无关，故电机转矩不变，属于横转矩调速。在电路中串接个电阻，这样可以连续性的改变电机两端的电压，从而达到调速的目的。在行走机构的腿上安装传感器，当行走机构跨不过障碍物的时候，有个信号反馈给腿上的传感器，此信号被返回到动力装置，即需要转向......”。

8、“.....继续行走。此种转向之后，存在最大的问题就是转向后步态不致。为了解决问题，可以用传感器控制转向内侧电机减速的时间，使得转向之后，外侧电机总是比内侧减速电机多转整数圈，从而使得两腿的两相位差又回到度，即回到初始的步态。具体实现方法在前面两腿上相对应的地方涂上荧光，用传感器检测该两个地方的荧光，正常情况下，该两侧可以被检测到。当转向之后，有可能步态被打乱，即不能同时检测到此两处的荧光，传感器就会发出信号，要求继续转向......”。

9、“.....同时也进行荧光的检测，直到能够同时检测到两处荧光，即此两腿相位差又回到了度，此时发出信号，要求停止内侧电机的转速。从而实现步态致。该行走机构系统结构框图如下所示装配的时候，考虑到重心的要求，组建调整，使得初始位置的重心保持在该行走机构支撑腿的对角线上，以保证在静态时候行走机构保持稳定。这将要逐步调整机体的长度，以及配重的实际安装要求。实际的安装之后的效果图为图所示图效果图......”。