我的步行机器人足部轨迹图

得忘者

自己用几何画板设计了一套简单的曲柄连杆机构，可实现在180度范围近似等速直线运动和180度范围抬足运动，请指点切磋步行机器人。足部轨迹如图

得忘者

该机构有上下两杆模拟人的大腿、小腿和足部，能实现逼真的双足步行行走步态，并且连杆微调后，能实现抬足高度变化

得忘者

得忘者 发表于 2012-11-15 13:17
7 Y2 g: G8 ]+ t/ m/ B0 ^$ w A该机构有上下两杆模拟人的大腿、小腿和足部，能实现逼真的双足步行行走步态，并且连杆微调后，能实现抬足高 ...

该机构结合现代电机和电子控制技术后，能设计出多样的步行机械，在娱乐、交通、助行以及其他特殊场合都有广阔用途，现寻求在机械设计、自动控制方面的爱好者合作开发

得忘者

想象一下，两足或四足可以骑行的交通工具，现在还没有吧，利用该机构可以实现简单驱动和很大的有效载荷，肯请在机械方面有建树的同仁指点指教或合作开发。除去了传动构造后整体样式如图

universal

楼主，仿生行走机械关键在于调整重心而不是摹仿姿势，在自动控制里叫鲁棒，在优秀的算法下不必刻意摹仿也能做的与真的很接近。

得忘者

universal 发表于 2012-11-15 16:22
( H( C, s" @3 T" Y楼主，仿生行走机械关键在于调整重心而不是摹仿姿势，在自动控制里叫鲁棒，在优秀的算法下不必刻意摹仿也能 ...

+ G( H4 Q6 e# U8 m; ]嗯，谢谢两位关注。自动控制是必须的，不过可以通过并联形式，构建稳定行走模型，达到适应各种地形的目的。另外，是否可以提供一个基础运动，然后通过自动控制技术，改变连杆或曲轴的尺寸、相位等达到自动调整姿态的目的呢？这也是请这方面的高人指教的原由。尺寸控制可以通过舵机来控制吧，相位之类也可以通过伺服系统达到，只是这些知识和技术我是门外汉，不过相信有高人能够做到。

universal

得忘者 发表于 2012-11-16 08:50
嗯，谢谢两位关注。自动控制是必须的，不过可以通过并联形式，构建稳定行走模型，达到适应各种地形的目的 ...

$ F& ] H$ B0 E" h4 g6 [! P r7 m不是这么简单的，现有仿生行走机械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗，大狗是高端伺服液压控制，从算法到执行元件要求都很高，关键是人家积累了好几个学科，而我们从空白开始。举个例子，我从侧面推你一把，人的下意识反应是快速挥动双臂，动力学原理是给人体一个反向力矩，延缓侧倒，同时双腿交错，令重心回到双脚控制范围内，还要计算出减速的过冲量，最后重新令身体站稳。动作上看几秒的事，但是反映倒算法上复杂得很，这还是没考虑到地形和其它借力条件。所以我讲重点不是在姿势上，那是纯玩具，或者纯机械实现某轨迹的练手。

得忘者

n$ p3 l7 \4 e: t1 U3 w$ x# T a

universal 发表于 2012-11-16 17:28
不是这么简单的，现有仿生行走机械最有代表性的是大狗而不是索尼的玩具狗，大狗是高端伺服液压控制，从算 ...

嗯，谢谢你的科普，{:soso_e100:}，美国那大狗的确不错，看过视频，不过不实用，看上去跟软骨头似的。自行车两轮为什么能行走？是因为重心在不断变化，靠人的控制重心在不断调整中。我说的两足骑行机械重心的控制也是这个道理，重心可以处于动平衡中。或者模仿昆虫行走，每一时刻都有三足着地的稳定行走步态。现在需要解决的是转向问题，只要转向解决了，就能做到很好的控制，实现载人和载重步行行走。目前已经考虑几种方案，纯机械控制很繁琐，用步进电机之类自动控制很容易解决，现在需要解决的是：1、两台作为动力的电机需要转速同步，目的是保持两组脚错相同步，即一组脚着地的时候，另一组脚抬起；2、一台用来控制方向的电机，控制抬起状态的一组脚围绕身体中心转动方向，这组脚着地后，电机反转复位到原来状态，带动刚刚抬起的那组脚围绕身体中心旋转一个角度，这样身体就可以转向了。这些对一个搞机电控制的专业人员不是多大问题吧，而对我来说我是纯外行，我得从电机控制的基础学起。有这方面的技术的，有兴趣和意愿的话，可以合作开发，不光能开发出很好玩的玩具，还可以实现很好的载人和载物行走。可以适应多种地形，包括上下楼梯，这对身体不便的人来说，是一种极大的方便，对普通人来说，也是一种很有意思的体验。

浮尘若空

universal 发表于 2012-11-16 17:28
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' L! z; z7 b4 a" e% J很有道理。赞同！
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得忘者

寻找电机控制的高手，实现两台步进电机同步，误差在0.5度左右就可以。这样的要求不高吧。有这方面技术的，一起合作开发，至少可以做一个大玩具出来{:soso_e128:}