【《仿猫四足机器人的机构设计》15000字】

[41]。在机械设计中，应对机械系统进行动力学分析，一般包括系统的模态分析和振动响应分析。在四足机器人中，腿部的运动性能直接影响到整机的工作性能，因此，我们选择主要受力部件腿部连接杆进行分析，以确保系统具有预期的工作性能。模态分析表4.1腿部连接杆的前6阶固有频率阶次123456固有频率/Hz1611.81645.61833.73544.736714708表4.1腿部连接杆的前6阶固有频率的大小，这给在振源频率的选择上提供了参考。振源强度、振源频率和结构频率的接近程度等因素均会影响结构共振的效果，此外，还可以在四足机器人腿部安装减震器或调整腿部结构减轻结构共振的效果，提高机器人运动的稳定性。材料选择为保证四足机器人的高强度的同时减轻自身惯量，四足机器人部分零件多选用密度低、强度好的材料。此外，为提高机械系统的减震性，四足机器人腿部零件生产采用铸造工艺。材料如下表所示：表4.2材料选择名称选择材料弹性模量/GPa泊松比密度kg/m3屈服强度MPa小腿铝合金71.70.332810255足端橡胶0.007840.47930320髋关节铝合金71.70.332810255十字轴40Cr2110.37850785模型整机搭建根据前面对模型关键零部件和部分连接方案的设计，进行模型整机的搭建，这里主要采用模块化设计的思想，前后腿结构相同，模型整机样式如图所示。 图4.7四足机器人整机模型四足机器人模型整机结构参数如下：高度1300mm，长度1690mm，宽度为575mm，双腿间距529mm，总质量约为125kg，具有4个主动自由度。本章小结本章首先对四足机器人关键零部件进行结构设计，设计了具有刚柔耦合效应的小腿，较大运动范围的中腰部分和稳定结构的机体。接着选择主要受力部件如腿部关节连接杆、顶板和十字轴等进行强度校核和结构优化。根据零部件FEA分析和模态分析的结果优化结构。最后组装完成整机结构模型，得到整体结构参数。

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