Published
2025-07-15
Section
Articles
How to Cite
多模态六足机器人智能控制与结构设计
郭 善华
北京邮电大学世纪学院 自动化系
郑 竹青
北京邮电大学世纪学院 自动化系
唐 之胥
北京邮电大学世纪学院 自动化系
左 苏文
北京邮电大学世纪学院 自动化系
孙 羿胤
北京邮电大学世纪学院 自动化系
徐 康帅
北京邮电大学世纪学院 自动化系
DOI: https://doi.org/10.59429/zhkj.v2i2.10328
Keywords: 多模态六足机器人;非结构化地形;结构设计;步态规划;多层次感知通路
Abstract
针对六足机器人在复杂场景和非结构化地形方面的适应性和机动性,本研究旨在设计一种新型的多模态六 足机器人。首先,利用 SolidWorks 软件设计六足机器人的整体机械结构;其次,建立六足机器人的 D-H 坐标系,对 其各腿部结构进行了运动学分析,探究了机器人单腿的正、逆运动学,并对几种典型步态进行了深入分析;最后, 为增强机器人感知能力,利用多源传感器(深度相机、声音传感器)构建的多层次感知通路,建立机器人对环境的 丰富理解,从而实现自动步态切换、避障、手势识别和语音控制等功能。在此基础上,利用仿真技术对六足机器人 的虚拟机械系统进行了几种步态的验证。研究结果表明:该六足机器人结构设计方案有效。
References
[1] Zhang Chunyan, Ding Bing, He Zhiqiang, et al. Kinematic analysis and optimization of a rotating multi legged bionic robot[J]. Journal of Engineering Design,2022,29(3):327-338.
[2] Raibert M, Blankespoor K, Nelson G, et al. Big dog, the roughterrain quadruped robot[Z]. Ifac Proceedings Volumes,2008.
[3] Moore EZ, Campbell D, Grimminger F, et al. Reliable Stair Climbing in the S imple Hexapod RHex[M]. NewYork: IEEE,2002.
[4] Konyev M, Palls F, Zavgorodniy Y, et al. Walking Robot “ANTON”:Design, Simulation, Exeriments[M]. Advances In Mobile Robotics,2015.
[5] Xin G, Deng H, Zhong G, et al. Hierarchical Kinematic Modelling and Optimal Design of a Novel Hex apod Robotwith Integrated Limb Mechanism[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems,2015(12):12.
[6] Sun Yun, Wu Shiqiang. Innovative design of an omnidirectional eight legged robot[J]. Journal of Hubei Second Normal University,2023,40(8):31-36.
[7] Bai Ying, Jiang Qingbin, Mo Liping, et al. Structural design and simulation analysis of a hexapod spider like robot[J]. Mechanical and Electrical Engineering,2019,36(7):732-735+743.
[8] Sun Yun, Wu Shiqiang. Innovative design of an omnidirectional eight legged robot[J]. Journal of Hubei Second Normal University, 2023,40(8):31-36.
[9] Wang L, Li R, Huangfu Z, et al. A Soft Actor-Critic Approach for a Blind Walking Hexapod Robot with Obstacle Avoidance[J]. Actuators,2023,12(10).
[10] Song Xianzhang, Shao Qianjun, Liang Dongtai, et al. Design and kinematic analysis of the walking mechanism of an eight legged robot[J]. Mechanical and Electrical Engineering,2015.