本技术公开了一种行走机器人的闭链腿部机构及其足端轨迹控制方法,涉及机器人技术领域,腿部机构包括第一三副构件、第二三副构件和第三三副构件以及第一二副构件、第二二副构件、第三二副构件、第四二副构件和第五二副构件,第一三副构件用于作为机器人的机身,第五二副构件用于作为机器人的足部;第五二副构件的足端p为自由端,并与地面接触。本发明还提供了行走机器人的足端轨迹控制方法,仅需一个原动件作360º整周转动,即可实现预定的行走运动,控制简便;包含一个复合铰链,便于机构的运动学分析,减少腿部结构所占空间,结构紧凑,有利于降低机器人腿部机构的尺寸、重量和制造成本;满足机器人腿部的行走运动需求,具有优异的综合性能。
背景技术
腿式机器人对复杂环境有更好的适应性和灵活性。闭链腿式结构特点一般是单自由度,采用曲柄整周转动的驱动形式,这种结构设计能够使步态轨迹连续。而采用反复换向驱动时,驱动器频繁正反转切换会带来冲击,且增加能量损失,这对足式机器人的移动速度、运动效率和承载能力都有一定的影响。相对于反复换向驱动,曲柄整周转动能够提高机器人的移动效率,减少能量损失,降低控制算法难度。
公开号为CN203528632U的中国实用新型专利公开了一种八足步行机器人,该步行机器人通过减震弹簧与底座机架相连起减震的功能,提高越障能力;通过缩放机构将步行轨迹曲线放大使跨步距离变大,抬腿高度增加;通过使用曲轴实现了单侧对足同步运动步调一致,机器人整体四足同时着地,对足交替着地从而实现步行动作,使八足步行机器人行走过程中更加平稳。
然而,上述步行机器人不仅结构复杂,并且难以实现预定的行走轨迹;此外运动学分析复杂,还增加了腿部结构所占用的空间。
实现思路