基于单片机的四足仿生机械狗设计

周真友　陈彬　王琰琳　杨钊

【摘 要】本项目从仿生角度考虑，通过机械结构的设计、数学模型的建立和分析，建立一种机构合理、自由度较少的四足仿生机械机构代替目前复杂控制模式的多自由度的腿部结构。此机构运动轨迹和动物运动轨迹相似，能够正常跨越障碍，具有很流畅的协调性。并在此基础上可增添智能系统，增加其应用范围。

【关键词】单片机；机械结构；传感器；仿生设计

中图分类号：TP24 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）08-0063-002

0 引言

机器人有很多种，家庭机器人，军事机器人，农业机器人等等，这里设计的产品就是主要应用于救援，到达人类不能到达得地方，并采集数据，其运动简单，而且能负重产品比较新颖。由于其机械连杆结构，自由度比较少，所以结构稳定，能耗比较少。

1 结构设计

本机构主要基于机械连杆机构控制关节的运动和行走，电机带动主动轴转动，主动轴通过偏心轮带动从动轮转动，从动轮通过机械连杆机构带动前3、4脚向前运动，当3、4脚落地带动1、2脚向前运动。如此往复如图1所示。

此机器人主体是一个躯体和四个脚，提供动力部分是电机，其腿部分是基节为主体。基节连接着躯体平台，其中各个关节都是通过轴连接，电机驱动主动轴旋转，主动轴带着机械连杆机构通过轴运动，使得脚1和脚3一起向前运动然后带动脚2脚4也向前运动，每次运动都会有两个支撑脚和地面相接触。其主要材料是PVC，所以材质轻、容易拆装。若系统需要强动力性和结构稳定性，可改装为钢板等其它材质。……