我的步行機(jī)器人足部軌跡圖

得忘者

自己用幾何畫板設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在180度范圍近似等速直線運(yùn)動(dòng)和180度范圍抬足運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)指點(diǎn)切磋步行機(jī)器人。足部軌跡如圖

得忘者

該機(jī)構(gòu)有上下兩桿模擬人的大腿、小腿和足部，能實(shí)現(xiàn)逼真的雙足步行行走步態(tài)，并且連桿微調(diào)后，能實(shí)現(xiàn)抬足高度變化

得忘者

得忘者 發(fā)表于 2012-11-15 13:17
5 h" z. g* U* w4 y3 u( W8 I: \$ g該機(jī)構(gòu)有上下兩桿模擬人的大腿、小腿和足部，能實(shí)現(xiàn)逼真的雙足步行行走步態(tài)，并且連桿微調(diào)后，能實(shí)現(xiàn)抬足高 ...

4 B# T! p6 }8 h) B7 O& I! {該機(jī)構(gòu)結(jié)合現(xiàn)代電機(jī)和電子控制技術(shù)后，能設(shè)計(jì)出多樣的步行機(jī)械，在娛樂(lè)、交通、助行以及其他特殊場(chǎng)合都有廣闊用途，現(xiàn)尋求在機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制方面的愛(ài)好者合作開發(fā)

得忘者

! G6 o' c. Z# F6 M  z' g" a
# D. K7 b4 F6 [7 F  t# h# r+ L! i. j想象一下，兩足或四足可以騎行的交通工具，現(xiàn)在還沒(méi)有吧，利用該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)和很大的有效載荷，肯請(qǐng)?jiān)跈C(jī)械方面有建樹的同仁指點(diǎn)指教或合作開發(fā)。除去了傳動(dòng)構(gòu)造后整體樣式如圖

universal

樓主，仿生行走機(jī)械關(guān)鍵在于調(diào)整重心而不是摹仿姿勢(shì)，在自動(dòng)控制里叫魯棒，在優(yōu)秀的算法下不必刻意摹仿也能做的與真的很接近。

得忘者

universal 發(fā)表于 2012-11-15 16:22
; B8 d8 I  X* X- v3 o; o& g樓主，仿生行走機(jī)械關(guān)鍵在于調(diào)整重心而不是摹仿姿勢(shì)，在自動(dòng)控制里叫魯棒，在優(yōu)秀的算法下不必刻意摹仿也能 ...

# X0 v0 z- e7 c% g! n( j嗯，謝謝兩位關(guān)注。自動(dòng)控制是必須的，不過(guò)可以通過(guò)并聯(lián)形式，構(gòu)建穩(wěn)定行走模型，達(dá)到適應(yīng)各種地形的目的。另外，是否可以提供一個(gè)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)，改變連桿或曲軸的尺寸、相位等達(dá)到自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)的目的呢？這也是請(qǐng)這方面的高人指教的原由。尺寸控制可以通過(guò)舵機(jī)來(lái)控制吧，相位之類也可以通過(guò)伺服系統(tǒng)達(dá)到，只是這些知識(shí)和技術(shù)我是門外漢，不過(guò)相信有高人能夠做到。

universal

得忘者 發(fā)表于 2012-11-16 08:50
% `; Q0 J3 U. ^, j嗯，謝謝兩位關(guān)注。自動(dòng)控制是必須的，不過(guò)可以通過(guò)并聯(lián)形式，構(gòu)建穩(wěn)定行走模型，達(dá)到適應(yīng)各種地形的目的 ...

不是這么簡(jiǎn)單的，現(xiàn)有仿生行走機(jī)械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗，大狗是高端伺服液壓控制，從算法到執(zhí)行元件要求都很高，關(guān)鍵是人家積累了好幾個(gè)學(xué)科，而我們從空白開始。舉個(gè)例子，我從側(cè)面推你一把，人的下意識(shí)反應(yīng)是快速揮動(dòng)雙臂，動(dòng)力學(xué)原理是給人體一個(gè)反向力矩，延緩側(cè)倒，同時(shí)雙腿交錯(cuò)，令重心回到雙腳控制范圍內(nèi)，還要計(jì)算出減速的過(guò)沖量，最后重新令身體站穩(wěn)。動(dòng)作上看幾秒的事，但是反映倒算法上復(fù)雜得很，這還是沒(méi)考慮到地形和其它借力條件。所以我講重點(diǎn)不是在姿勢(shì)上，那是純玩具，或者純機(jī)械實(shí)現(xiàn)某軌跡的練手。

得忘者

universal 發(fā)表于 2012-11-16 17:28
不是這么簡(jiǎn)單的，現(xiàn)有仿生行走機(jī)械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗，大狗是高端伺服液壓控制，從算 ...

7 G2 G8 U7 W4 P' u0 f/ p# P
嗯，謝謝你的科普，{:soso_e100:}，美國(guó)那大狗的確不錯(cuò)，看過(guò)視頻，不過(guò)不實(shí)用，看上去跟軟骨頭似的。自行車兩輪為什么能行走？是因?yàn)橹匦脑诓粩嘧兓?，靠人的控制重心在不斷調(diào)整中。我說(shuō)的兩足騎行機(jī)械重心的控制也是這個(gè)道理，重心可以處于動(dòng)平衡中。或者模仿昆蟲行走，每一時(shí)刻都有三足著地的穩(wěn)定行走步態(tài)?，F(xiàn)在需要解決的是轉(zhuǎn)向問(wèn)題，只要轉(zhuǎn)向解決了，就能做到很好的控制，實(shí)現(xiàn)載人和載重步行行走。目前已經(jīng)考慮幾種方案，純機(jī)械控制很繁瑣，用步進(jìn)電機(jī)之類自動(dòng)控制很容易解決，現(xiàn)在需要解決的是：1、兩臺(tái)作為動(dòng)力的電機(jī)需要轉(zhuǎn)速同步，目的是保持兩組腳錯(cuò)相同步，即一組腳著地的時(shí)候，另一組腳抬起；2、一臺(tái)用來(lái)控制方向的電機(jī)，控制抬起狀態(tài)的一組腳圍繞身體中心轉(zhuǎn)動(dòng)方向，這組腳著地后，電機(jī)反轉(zhuǎn)復(fù)位到原來(lái)狀態(tài)，帶動(dòng)剛剛抬起的那組腳圍繞身體中心旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這樣身體就可以轉(zhuǎn)向了。這些對(duì)一個(gè)搞機(jī)電控制的專業(yè)人員不是多大問(wèn)題吧，而對(duì)我來(lái)說(shuō)我是純外行，我得從電機(jī)控制的基礎(chǔ)學(xué)起。有這方面的技術(shù)的，有興趣和意愿的話，可以合作開發(fā)，不光能開發(fā)出很好玩的玩具，還可以實(shí)現(xiàn)很好的載人和載物行走?？梢赃m應(yīng)多種地形，包括上下樓梯，這對(duì)身體不便的人來(lái)說(shuō)，是一種極大的方便，對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，也是一種很有意思的體驗(yàn)。

浮塵若空

universal 發(fā)表于 2012-11-16 17:28
不是這么簡(jiǎn)單的，現(xiàn)有仿生行走機(jī)械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗，大狗是高端伺服液壓控制，從算 ...

  很有道理。贊同！

得忘者

尋找電機(jī)控制的高手，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同步，誤差在0.5度左右就可以。這樣的要求不高吧。有這方面技術(shù)的，一起合作開發(fā)，至少可以做一個(gè)大玩具出來(lái){:soso_e128:}