来肢体上再加镜向关节。（如图2-6）这样在机器人翻转180度后依然可以利用上面的镜向
图2-6肢体的双电机含镜向关节机构关节行走。最后通过我们小组的讨论，图2-6的机构在可行性上有一定限制（机器人在翻身后未必翻到180度，这样上关节就起不到），即无法充分可靠的利用镜向关节最后我们放弃了这个方案。希望在以后的设计中能够想到更好的方案。所以最后我们采用的还是图 2-5的双电机无镜向关节的机构。
2.3 躯体的机构设计流程
躯体是连接四个肢体的关键部分，躯体的结构设计也显得十分重要，我们从电机的结
构出发，结合实际四足动物的形体特征，我们的躯体设计经过以下几个阶段：
图2-7躯体机构的实际流程图
图2-7躯体机构的三文图
通过最后的躯体机构我们就可以把四个双电机肢体很好的连接在一起了，并且通过
最后改进的躯体梁结构，我们可以让机器人有充分的灵活性，这主要是“中间轴”和两
个“铰链”的作用。
图2-7整体机构图（主视）
最后把躯体和四个肢体通过螺钉紧固在一起，这样机器人的整体机构就组合好了，
过控制8个伺伏电机就可以让它“行动自如”了。
第三篇 机械课程设计——步态分析及其实现
3.1引言：
根据节肢昆虫的步行原理，建立起步行运动的模型，将昆虫的运动进行简化，抽
象出四足运动的基本原理，并制作出了一个理论验证模型，可以实现前进、后退、左
转、右转、避障等动作。
3.2步行原理：
3.2-1 单足行为
每一条腿有两种状态：向前走和向后走，对于每一个动作状态来讲，分为两步：迈
腿和收腿。这两步连续不断的循环，设其周期 为 T，迈腿的时间为收腿时间的1/3，为
整个周期的1/4，这个动作对于每条腿都是一样的：每相邻的两个抬腿动作之间的相位
差为1/4周期，由此可得出机器人在行走式的四条腿之间的时序关系，如图3-1所示：
图3-1四条腿之间的时序关系
3.2-1四足协调
机器人要实现稳定的行走，必须保证每时刻都有三条腿着地，而另外一条腿用来行走。
全部行走的奥秘在于当一条腿抬起来时，其它三条腿是同时着地并且向后退的，这样，机
器人把抬起的腿向前迈一步再放下，就走完了一步，之后轮流迈其它的腿，机器人就可以
连续向前走了。各种动作顺序如下（四条腿分别记为右后、右前、左后、左前，每条腿向
前迈记为“↑”，向后迈腿记为“↓”）：
前进：右后↑ → 右前↑ → 左后↑ → 左前↑；
后退：右后↓ → 右前↓ → 左后↓ → 左前↓；
左转：右后↑ → 右前↑ → 左前↓ → 左后↓；
右转：右前↓ → 右后↓ → 左后↑ → 左前↑。
各条腿动作的时序关系如图3-1所示。选
择不同的动作顺序则可以实现不同的行走
方式。
图3-2四条腿的空间三文模拟图
第四篇 机械课程设计——通信电路设计
4.1 USB 模块通信电路设计
4.2普通COM通信电路设计
第五篇 机械课程设计——技术应用软件
在本次设计中我们利用了以下技术应用软件：
SUPERICES （G3000爱思仿真开发系统）：初期程序调试。
CAD、SOLIDWORKS： 零件图，装配图，三文图的绘制。
VC++ 、KEIL C51：程序的编写。
PROTEL：电路图的设计绘制。
SUPERPRO/280、EASY 51PRO：程序的烧制。
第辣篇 机械课程设计——参考书目
《AT89S51系列单片机原理与接口技术》
《单片机原理及应用》
《机械设计手册》
《USB接口设计》
《串口技术》
《8051单片机C语言控制与应用》
《单片机应用技术选编》
第七篇 机械课程设计——《附录》
7.1 USB 模块电气特性
7.2 NT-TR01 电气特性
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第八篇 机械课程设计——心得，体会&意见，建议
在实践中提高自己-------谈 作本次机械设计课程设计的心得体会
作为一名机械系，机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分
有意义，而且是十分必要的。
在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专
业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实
践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次大作业的过程中，
我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，
一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是
艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有
理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。
作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，由于本次大作业要求用
Solid works 制图、PROTEL绘制电路图、VC++编程等，所以我们还要好好掌握这几门软件。
虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率好高，记得大一学
CAD时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者的角度，单单是为了学而学，这样效率当
然不会高。边学边用这样才会提高效率，这是我作本次课程设计的第二大收获。但是由于水平有
限，难免会有错误，还望老师批评指正。
谈谈我的意见和建议：
首先，我觉得老师给我们作类似的课程设计是十分必要的，这不仅可以提起我们对这门课
的学习兴趣，同时还可以在专业上用实践锻炼一下我们，使我们不但不在对所学专业感到陌生，
而且还可以培养大家的积极性。
其次，我觉得应该培养我们的团队合作精神，让几个人一起作这样的课程设计我想会更好
的发挥我们的特长。