第二章 移动机器人运动机构(locomotion ) 移动机器人需要运动机构,它能够使机器人在环境中无约束的运动。但是运动有众多不同的可能途径,因此机器人运动方法的选择是移动机器人设计的一个重要方面。而运动方法即运动机构的大部分一直受到生物学上对应物的启示,如图2.1 所示。例外:有源动力轮由人类发明,即双足行走系统。如图2.2 所示:图2.1 生物系统中用到的运动装置图2.2 两足的行走系统该系统近似于一个滚动的多边形,多边形的边长为d ,等于步伐的跨距。随着步距的减小,多边形接近于半径为L 的圆或轮子。第一节 腿式移动机器人l 腿式机器人(足式机器人)顾名思义就是使用腿系统作为主要行进方式的机器人。腿式运动以一系列机器人和地面之间的点接触为特征。 优点:在粗糙地形上的自适应性和机动性 缺点:动力、控制和结构的复杂性 分类:单腿机器人 双腿机器人(双足)四腿机器人(四足) 六腿机器人(六足)等l 在研究腿式机器人的特征时,我们主要考虑以下几个方面: 腿的数目(和地面接触点的数目) 腿的自由度 静态和动态稳定性 一 、腿的数目 三个点确定一个平面,机器人或动物只需要和地面有三个独立的接