我的步行機器人足部軌跡圖

得忘者

自己用幾何畫板設計了一套簡單的曲柄連桿機構，可實現在180度范圍近似等速直線運動和180度范圍抬足運動，請指點切磋步行機器人。足部軌跡如圖

得忘者

該機構有上下兩桿模擬人的大腿、小腿和足部，能實現逼真的雙足步行行走步態，并且連桿微調后，能實現抬足高度變化

得忘者

得忘者 發表于 2012-11-15 13:17
該機構有上下兩桿模擬人的大腿、小腿和足部，能實現逼真的雙足步行行走步態，并且連桿微調后，能實現抬足高 ...

" }7 h/ o% p( b% [, r6 `+ g2 `( m3 C該機構結合現代電機和電子控制技術后，能設計出多樣的步行機械，在娛樂、交通、助行以及其他特殊場合都有廣闊用途，現尋求在機械設計、自動控制方面的愛好者合作開發

得忘者

想象一下，兩足或四足可以騎行的交通工具，現在還沒有吧，利用該機構可以實現簡單驅動和很大的有效載荷，肯請在機械方面有建樹的同仁指點指教或合作開發。除去了傳動構造后整體樣式如圖

universal

樓主，仿生行走機械關鍵在于調整重心而不是摹仿姿勢，在自動控制里叫魯棒，在優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 發表于 2012-11-15 16:22
樓主，仿生行走機械關鍵在于調整重心而不是摹仿姿勢，在自動控制里叫魯棒，在優秀的算法下不必刻意摹仿也能 ...

嗯，謝謝兩位關注。自動控制是必須的，不過可以通過并聯形式，構建穩定行走模型，達到適應各種地形的目的。另外，是否可以提供一個基礎運動，然后通過自動控制技術，改變連桿或曲軸的尺寸、相位等達到自動調整姿態的目的呢？這也是請這方面的高人指教的原由。尺寸控制可以通過舵機來控制吧，相位之類也可以通過伺服系統達到，只是這些知識和技術我是門外漢，不過相信有高人能夠做到。

universal

得忘者 發表于 2012-11-16 08:50
嗯，謝謝兩位關注。自動控制是必須的，不過可以通過并聯形式，構建穩定行走模型，達到適應各種地形的目的 ...

不是這么簡單的，現有仿生行走機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，從算法到執行元件要求都很高，關鍵是人家積累了好幾個學科，而我們從空白開始。舉個例子，我從側面推你一把，人的下意識反應是快速揮動雙臂，動力學原理是給人體一個反向力矩，延緩側倒，同時雙腿交錯，令重心回到雙腳控制范圍內，還要計算出減速的過沖量，最后重新令身體站穩。動作上看幾秒的事，但是反映倒算法上復雜得很，這還是沒考慮到地形和其它借力條件。所以我講重點不是在姿勢上，那是純玩具，或者純機械實現某軌跡的練手。

得忘者

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universal 發表于 2012-11-16 17:28
不是這么簡單的，現有仿生行走機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 ...

0 K" {6 t1 T( l! z5 [2 _
嗯，謝謝你的科普，{:soso_e100:}，美國那大狗的確不錯，看過視頻，不過不實用，看上去跟軟骨頭似的。自行車兩輪為什么能行走？是因為重心在不斷變化，靠人的控制重心在不斷調整中。我說的兩足騎行機械重心的控制也是這個道理，重心可以處于動平衡中。或者模仿昆蟲行走，每一時刻都有三足著地的穩定行走步態。現在需要解決的是轉向問題，只要轉向解決了，就能做到很好的控制，實現載人和載重步行行走。目前已經考慮幾種方案，純機械控制很繁瑣，用步進電機之類自動控制很容易解決，現在需要解決的是：1、兩臺作為動力的電機需要轉速同步，目的是保持兩組腳錯相同步，即一組腳著地的時候，另一組腳抬起；2、一臺用來控制方向的電機，控制抬起狀態的一組腳圍繞身體中心轉動方向，這組腳著地后，電機反轉復位到原來狀態，帶動剛剛抬起的那組腳圍繞身體中心旋轉一個角度，這樣身體就可以轉向了。這些對一個搞機電控制的專業人員不是多大問題吧，而對我來說我是純外行，我得從電機控制的基礎學起。有這方面的技術的，有興趣和意愿的話，可以合作開發，不光能開發出很好玩的玩具，還可以實現很好的載人和載物行走。可以適應多種地形，包括上下樓梯，這對身體不便的人來說，是一種極大的方便，對普通人來說，也是一種很有意思的體驗。

浮塵若空

universal 發表于 2012-11-16 17:28
8 x5 i! J. G2 D8 t3 b5 W不是這么簡單的，現有仿生行走機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 ...

9 q3 f2 S" {7 U. o  很有道理。贊同！

得忘者

尋找電機控制的高手，實現兩臺步進電機同步，誤差在0.5度左右就可以。這樣的要求不高吧。有這方面技術的，一起合作開發，至少可以做一個大玩具出來{:soso_e128:}