设计方案
四足教育仿生机器人,包括3D打印制作的机架、微型电动机、齿轮传动机构、传动轴、连杆机构、滑槽机构、曲柄连杆机构、控制系统、以及前足两条、后足两条,连杆机构、传动轴和四足用圆套连接,结构简单实用。所述控制系统采用单片机,包括单片机控制板、驱动器、电池座。其中单片机控制板、驱动器设在机架下部,以降低机器人的重心高度,增强机器人的运动平稳性。电池座设在机架内部。整体连接方式为:机架内设微型电动机一台,连接齿轮传动机构,齿轮传动机构通过传动轴连接设在机架外的曲柄连杆机构,连杆机构连接带滑槽的前足和一连杆,连杆连接后足,前足带动后足从而带动整体结构前进。
运动原理
本项目机器人是模仿诸如狗等四足动物的爬行运动,具体运动原理如下:
1、静止时四条腿都是同时着地;
2、前进时,四条腿分为两组交替运动,对角的两腿为一组,即:左前腿和右后腿为一组,右前腿和左后腿为另一组;
3、第1组两条腿往前迈出,第2组腿静止不动但关节往前弯曲以适应这个躯体中心前移;
4、第2组两条腿往前迈出,第1组腿静止不动但关节往前弯曲以适应这个躯体中心前移;
5、两组不断交替,如此循环往复,同一时间有一组两条腿着地以保持身体的平衡,并不断往前行进。
产品创新点
一、 四足教育仿真机器人产品结构简单,运动平稳,且所有零部件都由3D打印制作,成本小,生产效率高;
二、四足教育仿真机器人实现了3D打印技术和机器人技术的融合和创新;
三、四足教育仿真机器人具有一定的科普教育意义。