SolidWorks+ADAMS双足机器人结构总体设计与仿真(4)

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五连杆仿人两足机器人结构图

2.2.3 七连杆机构

七连杆双足机器人有六个关节，分别为两个髋关节、两个膝关节以及两个踝关节。自由度由原来的六个自由度变为了十个自由度，附加的自由度为两个踝关节的前向和侧向的自由度。当七连杆双足机器人的两脚与地面接触时，七连杆结构会变成五连杆结构，因此七连杆机构的分析过程与五连杆机构的分析过程有很高的相似性。除此之外，由于脚的质量比较轻，七连杆结构可简单视为五连杆结构的基础上增加了踝关节的控制。但在结构上更加符合仿生学中人腿的结构[8]。如图2.4。

七连杆双足机器人结构图

2.2.4 双足机器人总体结构的确定

经过对切比雪夫连杆机构、五连杆机构、七连杆机构的介绍与分析，从而确定机器人总体结构。切比雪夫连杆机构在结构上更为简单，但是具有不可调性，一旦确定了切比雪夫连杆机构各关节的长度，双足机器人的步态就不可变化，并且要严格控制两条腿的运动的相位，因此这种结构虽然简单，但并不理想。五连杆和七连杆机构更符合仿生学，与人腿的结构更为相似。五连杆机构虽然更为简单，但由于没有脚踝关节，所以机器人与地面的接触会变得难以控制，而七连杆机构加入了脚踝关节。