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連杆機構軌迹設計

圖文更新时间:2024-11-29 23:03:46

腿機構（或者叫行走機構）是一種旨在模仿人類或動物行走運動的連杆機構。機械腿可以有一個或多個驅動，可以實現簡單的平面運動或複雜的空間運動。

提起連杆機構形式的腿機構，我們一般可以想到Jansen制作的沙灘怪獸。

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）1

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）2

Jansen和他的仿生獸（StrandBeest）

腿機構的設計要求一般可以表述為：

1. 接觸地面時的垂直速度盡量恒定；

2. 當支腳不接觸地面時，應盡快移動；

3. 恒定的力矩/力輸入（至少不要有極端的峰值）；

4. 足夠的步幅高度；

5. 對于2條腿或4條腿機構，支腳需要有至少1/2的運動周期接觸地面；對于3條腿或6條腿機構，支腳需要有至少1/3的運動周期接觸地面；

6. 最小化的運動質量；

7. 質心總是在支撐底座内部；

8. 轉向時，每條腿（或每組腿）應分别控制；

9. 腿機構能夠實現前行和後退。

（當然還有其他的設計指标......）

其實，連杆形式的腿機構，不僅僅隻有Jansen腿，還有很多構型形式，讓我們一起來看看吧。

Jansen腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）3

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）4

4腿Jansen行走機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）5

6腿Jansen行走機構

Klann腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）6

4腿Klann行走機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）7

6腿Klann行走機構

Ghassaei腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）8

4腿Ghassaei行走機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）9

6腿Ghassaei行走機構

Plantigrade腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）10

4腿Plantigrade行走機構

Trotbot腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）11

Trotbot行走機構

其他腿機構

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）12

8杆腿

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）13

縮放腿

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）14

Tokyo Institute of Technology支腿

連杆機構軌迹設計（連杆形式的腿機構）15

RPRPR支腿

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