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曲柄式腿部機構比較/表

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如前所述,步長歸一化為 1.00。最小足位置定義為 y=0。(因此所有座標都具有正 y 值)軌跡垂直居中於 x=0 附近。

抬起指的是步態中足部從地面抬起的高度。(此處計算為最大足位置減去最小足位置)。沒有理想的抬起高度。抬起足部太多會浪費能量。如果足部抬得不夠,機器人無法跨越障礙物。

高度相當直接。如果機構太高,它無法在橋下行走,進入洞穴,停放在停車場或裝入集裝箱。

曲柄半徑也很直接。

T1 和 T3 是機構從轉移階段變為支撐階段或支撐階段變為轉移階段的轉折點。T2(如果存在)是區域性最大值。

旋轉方向也很直接。我們讓機構向左行走,並觀察曲柄的旋轉方向。

支撐階段與轉移階段的比率就是這樣。比率為 1.00 意味著轉移階段不需要任何時間。這將是理想的,但另一方面是不可能的。比率為 0.00 意味著幾乎沒有支撐階段。當規劃使用兩條腿時,需要 0.50 的比率。當規劃使用三條腿時,需要 0.33 的比率。請注意,此處的模擬只運行了 36 步 - 此處顯示的數字的準確性僅限於 1/36(約為 0.03)。為了獲得一個想法,這已經足夠了,但請牢記這一點。

圓形[1] 有點像個笑話,因為圓形是最簡單的行走機構,並且具有最簡單的軌跡。輪子也可以看作是行走機構的一種特殊情況。[1] 步長無限小,[1] 所以歸一化沒有意義。

另一方面:在某些情況下,已經為某些應用建議使用橢圓運動來控制腿式機器人。[2]

*
抬起 高度 曲柄
半徑
T1 T2 T3 方向

旋轉
步幅

轉移
x y x y x y
超簡易步行器[3] 1.000 0.651 2.117 0.382 -0.5000 0.2181 (-) (-) 0.5000 0.2181 順時針 0.33
詹森 1.000 0.329 1.852 0.221 0.5000 0.0488 (-) (-) -0.5000 0.0481 逆時針 0.63
克蘭1 1.000 0.523 1.917 0.266 -0.5000 0.0484 -0.0923 0.0546 0.5000 0.0199 順時針 0.47
克蘭2 1.000 0.609 1.949 0.241 -0.5000 0.0488 -0.1006 0.0544 0.5000 0.0028 順時針 0.44
加薩伊 1.000 0.243 1.713 0.269 0.5000 0.0373 (-) (-) -0.5000 0.0378 逆時針 0.64
蹠行機器 1.00 0.183 1.655 0.209 -0.5000 0.0204 -0.2599 0.0008 0.5000 0.0204 順時針 0.67
圓形 0.000 1.000 1.000 0.500 -0.500 0.500 (-) (-) 0.500 0.500 逆時針 0.00
槽式 1.0000 0.2051 1.1337 0.4286 ? ? ? ? ? ? ? 0.5278
TrotBot
主足
1.0000 0.2696 1.5488 0.3262 ? ? ? ? ? ? ? 0.6111
*
抬起 高度 曲柄
半徑
T1 T2 T3 方向

旋轉
步幅

轉移

參考文獻

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  1. a b c Shigley, Joseph E. “The Mechanics of Walking Vehicles: A Feasibility Study.” University of Michigan Department of Mechanical Engineering. 1960. [1] [2]
  2. A Locomotive Mechanism for a Robotic Colonoscope
  3. http://www.instructables.com/id/Extra-simple-walking-mechanism/
華夏公益教科書