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楼主: eagler8

连杆形式的腿机构十一种:盘点机器人行走背后的机械原理

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 楼主| 发表于 2021-1-14 19:29 | 显示全部楼层
泰奥·扬森把实验后所得的比例称为“13个神圣数字”。而这13这个数值指的就是脚上每个关节骨架的长度,他们之间相对应的比例关係让整体行动起来流畅自如。

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 楼主| 发表于 2021-1-14 20:05 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2021-1-14 20:08 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2021-1-14 20:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-14 20:23 编辑

荷兰伟大的艺术家Theo Jansen和他的惊世之作!!海滩“仿生兽”,可以说相当的牛。





 楼主| 发表于 2021-1-14 20:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-14 20:24 编辑

【BBC】“风力仿生兽”游走在海滩上





 楼主| 发表于 2021-1-14 20:49 | 显示全部楼层
【TED】食风的海边怪兽——人造生物




 楼主| 发表于 2021-1-14 20:59 | 显示全部楼层
Theo Jansen 的工作间

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 楼主| 发表于 2021-1-15 09:58 | 显示全部楼层
附件一  连杆机构几个简单概念
1)运动链中固定不动的构件称为机架;机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为原动件;其余构件称为从动件。
2)四杆机构中,能独立运动的构件称为原动件;与机架相连的构件称为连架杆,其中能作整周转动的连架杆称为曲柄,只能在小于360°范围内转动的称为摇杆;不直接与机架相连的构件称为连杆,连杆作平面运动。
3)自由度大于零称为机构;若自由度小于等于零,则称为桁架。
4)机构具有确定运动的条件:原动件的数目与机构的自由度(或独立运动参数的数目)相等。若原动件数小于机构的自由度,则机构的运动不能完全确定。若原动件数大于机构的自由度,机构被卡死或损坏。
5)平面机构自由度计算公式(注意区分复合铰链、局部自由度、虚约束):
F=3n-(2PL+PH)
式中:F为机构自由度,n为活动构件数(机架除外),PL为低副个数,PH为高副个数。

注:通过面接触而构成的运动副称为低副,低副约束两个自由度;通过点或线接触而构成的运动副称为高副,高副约束一个自由度,常见高副

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 楼主| 发表于 2021-1-15 10:12 | 显示全部楼层
附件二:腿机构(Leg Mechanism)的设计要求
腿机构(或者叫 行走机构)是一种旨在模仿人类或动物行走运动的连杆机构。机械腿可以有一个或多个驱动,可以实现简单的平面运动或复杂的空间运动。 提起连杆机构形式的腿机构,我们一般可以想到Jansen制作的沙滩怪兽。

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腿机构的设计要求一般可以表述为:
1. 接触地面时的垂直速度尽量恒定;
2. 当支脚不接触地面时,应尽快移动;
3. 恒定的力矩/力输入(至少不要有极端的峰值);
4. 足够的步幅高度;
5. 对于2条腿或4条腿机构,支脚需要有至少1/2的运动周期接触地面;对于3条腿或6条腿机构,支脚需要有至少1/3的运动周期接触地面;
6. 最小化的运动质量;
7. 质心总是在支撑底座内部;
8. 转向时,每条腿(或每组腿)应分别控制;
9. 腿机构能够实现前行和后退。
(当然还有其他的设计指标......)

 楼主| 发表于 2021-1-15 10:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2021-1-15 10:36 编辑

附件三:常见的几种连杆机构动态图


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