【《某四足机器人的初步方案设计案例》3900字】

某四足机器人的初步方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u4034某四足机器人的初步方案设计案例 图1.7所示，通过将电机上移，结合同步带传动的方式，把电机转移至机身附近，大大减小了腿部的质量和转动惯量。图1.SEQ图2.\*ARABIC7右前腿内部结构图Figure.1.SEQFigure.2.\*ARABIC7Rightfrontleginternalstructurefigure（3）传感器选用了视觉传感器与压力传感器，二者配合可以反馈机器人机身姿态，同时也能完成场景环境的识别建图。由于采用视觉方案，需要配合高性能主控制器来完成实时场景深度建图的计算工作。（4）为了保证控制原理的高效可靠，并且简化控制系统，本课题中使用了算法简单、鲁棒性好、可靠性高的PID控制原理，在Matlab中编写PID控制程序，然后直接导入机器人控制板进行控制。控制过程是通过比较给定关节角度期望值和关节实际转角的差值，来确定关节期望转角，然后控制器控制伺服舵机动作。整个过程由Matlab直驱，简单高效，大大降低了控制系统复杂程度。1.4非技术要素分析1.4.1工程与社会在整个课题设计过程中，工程技术的发展现状也是一个重要的制约条件。设计中既要尽量保证系统的高性能，又要考虑到工程技术的实际水平和制造成本，设计符合社会需求、符合市场要求的机器人系统。而且，在本课题所设计的机器人系统中，大量使用了国产硬件，诸如格瑞普公司的TATTUPLUS1.0锂电池、周立功CAN分析仪、斯巴拓公司的压力传感器等。支持国产化的方式有利于中国制造业的发展。但是，硬件系统中还是使用到了Stereolabs公司和NVIDIA公司的一些产品，这也说明核心技术的进一步发展是中国社会面临的一个重要问题。1.4.2环境与可持续发展为了提高能量利用率、降低功耗，本课题中所设计的结构尽量缩短了传动链，减小的能量损耗，除电机自身封装好的传动齿轮外，设计中仅用到了同步带传动，很多结构件直接与电机的定子和转子部分相连，传动链短，传动效率较高。这样的传动设计能够尽量使能量利用率最大化，有利于节约能源，符合绿色发展和可持续发展的要求。1.4.3现代工具使用在本课题的月表移动关节型四足机器人设计过程中，使用到了诸多网络工具，比如中国知网、米思米中国官网、github等。另外，软件系统的支持也是能够顺利完成本次设计的重要因素。Solidworks、AutoCAD、Matlab、MBDyn、Visio、Mathtype等软件为构型设计和报告撰写带来了巨大的便利。现代工具的普及化会是长期的发展趋势。虽然有一些重要的核心技术资料有保密的需求，但是仍然会有有越来越多的资源开源化，合理利用现代工具获取开源资源是进行理论研究和科学实践的重要基础。1.4.4项目管理本次设计过程中，对于项目的统筹至关重要。时间进度的安排、模型的确定、成本的规划、零部件的选型等都是完成一项设计任务需要慎重考虑的内容。一个好的项目管理方案可以达到事半功倍的效果。本项目由于涉及到航天领域相关研究，所以要求相关涉及部分的结构强度、功能等要求较高，所以成本也相对较高。1.4.5个人