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曲柄式腿部机构比较/表

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如前所述,步长归一化为 1.00。最小足位置定义为 y=0。(因此所有坐标都具有正 y 值)轨迹垂直居中于 x=0 附近。

抬起指的是步态中足部从地面抬起的高度。(此处计算为最大足位置减去最小足位置)。没有理想的抬起高度。抬起足部太多会浪费能量。如果足部抬得不够,机器人无法跨越障碍物。

高度相当直接。如果机构太高,它无法在桥下行走,进入洞穴,停放在停车场或装入集装箱。

曲柄半径也很直接。

T1 和 T3 是机构从转移阶段变为支撑阶段或支撑阶段变为转移阶段的转折点。T2(如果存在)是局部最大值。

旋转方向也很直接。我们让机构向左行走,并观察曲柄的旋转方向。

支撑阶段与转移阶段的比率就是这样。比率为 1.00 意味着转移阶段不需要任何时间。这将是理想的,但另一方面是不可能的。比率为 0.00 意味着几乎没有支撑阶段。当规划使用两条腿时,需要 0.50 的比率。当规划使用三条腿时,需要 0.33 的比率。请注意,此处的模拟只运行了 36 步 - 此处显示的数字的准确性仅限于 1/36(约为 0.03)。为了获得一个想法,这已经足够了,但请牢记这一点。

圆形[1] 有点像个笑话,因为圆形是最简单的行走机构,并且具有最简单的轨迹。轮子也可以看作是行走机构的一种特殊情况。[1] 步长无限小,[1] 所以归一化没有意义。

另一方面:在某些情况下,已经为某些应用建议使用椭圆运动来控制腿式机器人。[2]

*
抬起 高度 曲柄
半径
T1 T2 T3 方向

旋转
步幅

转移
x y x y x y
超简易步行器[3] 1.000 0.651 2.117 0.382 -0.5000 0.2181 (-) (-) 0.5000 0.2181 顺时针 0.33
詹森 1.000 0.329 1.852 0.221 0.5000 0.0488 (-) (-) -0.5000 0.0481 逆时针 0.63
克兰1 1.000 0.523 1.917 0.266 -0.5000 0.0484 -0.0923 0.0546 0.5000 0.0199 顺时针 0.47
克兰2 1.000 0.609 1.949 0.241 -0.5000 0.0488 -0.1006 0.0544 0.5000 0.0028 顺时针 0.44
加萨伊 1.000 0.243 1.713 0.269 0.5000 0.0373 (-) (-) -0.5000 0.0378 逆时针 0.64
跖行机器 1.00 0.183 1.655 0.209 -0.5000 0.0204 -0.2599 0.0008 0.5000 0.0204 顺时针 0.67
圆形 0.000 1.000 1.000 0.500 -0.500 0.500 (-) (-) 0.500 0.500 逆时针 0.00
槽式 1.0000 0.2051 1.1337 0.4286 ? ? ? ? ? ? ? 0.5278
TrotBot
主足
1.0000 0.2696 1.5488 0.3262 ? ? ? ? ? ? ? 0.6111
*
抬起 高度 曲柄
半径
T1 T2 T3 方向

旋转
步幅

转移

参考文献

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  1. a b c Shigley, Joseph E. “The Mechanics of Walking Vehicles: A Feasibility Study.” University of Michigan Department of Mechanical Engineering. 1960. [1] [2]
  2. A Locomotive Mechanism for a Robotic Colonoscope
  3. http://www.instructables.com/id/Extra-simple-walking-mechanism/
华夏公益教科书