CN102689659A - 一种三舵机六足机器人精确定位的步态 - Google Patents

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Abstract

该发明的名称是：一种三舵机六足机器人精确定位的步态，其提供了一种提高三舵机六足机器人在平面移动时的定位精度的行走方法。该步态通过不通顺序地组合右前步态和左前步态，可以在理想地面与机构条件下保证三舵机六足机器人在平面坐标系中实现精确移动，并实现向前、向后、向左、向右的移动与转动。其作为新的三舵机六足机器人行走方式，提高了这种机器人的行走轨迹精度。具体步态过程参见说明书正文。

Description

一种三舵机六足机器人精确定位的步态
技术领域
三舵机六足机器人。 
背景技术
三个舵机控制六足有序行走，是目前六足行走机器人中运用最少舵机的方案。这就需要一个合理地行走步态与相适应的机械结构。目前世界上关于六足机器人行走的方案都或多或少地存在问题，例如《PIC机器人初学指南》中第十章提到的三舵机六足机器人步态。这其中的问题是，目前的三舵机六足机器人行走方式主要依靠电机的驱动力克服四足着地时的地面阻力，使四足相对地面产生滑动而行走，这样就无法求出正确的移动量，导致行走的不稳定和不精确；另一个缺点就是，这样的行走方式会对刚性本体产生很大的阻力。 
发明内容
本发明在于提供一种提高三舵机六足机器人在平面移动时的定位精度的行走方法。 
本步态发明的特征是： 
前进：由中间电机控制，使左中足着地，右中足抬起，此时在中间电机的转动作用下，左前足与左后足也会同时抬起。然后，控制左前足与左后足的电机转动，带动左前足与左后足向前移动。之后中间电机反转，按先前的方式抬起左中足、右前足与右后足，使左前足、左后足和右中足着地。此时，控制左前足与左后足的电机相对之前的转向逆向转动，使左前足与左后足向后摆动，由于此两足在地面上有摩擦力，使机器人本体相对地向右前方移动一步。以上这一过程即为右前步态。这之后，机器人按照刚才的方式自右至左再移动一步，使机器人身体相对左前方移动一步。以上这一过程即为左前步态。通过两步交替前进的方式，实现了机器人的前进过程；
后退：将前进步态中的各足向前向后摆动方式调换过来即可实现，也可以理解为从前进方向的逆方向看过去即为后退；
右转：不断地使用前进步态中的右前步态，即可实现向右转动；
左转：不断地使用前进步态中的左前步态，即可实现向左转动。
依上所述，由于机器人的身长、腿长和舵机转动角度可以测出，因此每步的行进坐标可以计算出，本发明可以实现三舵机六足机器人在平面移动时的精确定位。 
附图说明
《说明书附图》图1：三舵机六足机器人结构简图主视图示意图。 
《说明书附图》图2：三舵机六足机器人结构简图俯视图示意图。 
《说明书附图》图3：三舵机六足机器人结构简图主视图从A方向观察的局部示意图。 
《说明书附图》图4：三舵机六足机器人右前步态示意图。 
《说明书附图》图5：三舵机六足机器人左前步态示意图。 
具体实施方式
先参见附图1至3，三舵机六足机器人的本体以4表示。中间电机3在本体4的下方正中间，并控制连接左中足8和右中足7的连杆。左侧电机2在本体的上方左侧，与左中足着地点的连线垂直于地面，连接并同时控制右前足10和右后足6。右侧电机5在本体的上方右侧，与右中足着地点的连线垂直于地面，连接并同时控制左前足9和左后足1。 
前进：由中间电机3控制，使左中足8着地，右中足7抬起，此时在中间电机3的转动作用下，左前足9与左后足1也会同时抬起。然后，右侧电机5转动15°，带动左前足9与左后足1向前移动。之后中间电机3反转，按先前的方式抬起左中足8、右前足10与右后足6，使左前足9、左后足1和右中足7着地。此时，右侧电机5相对之前的转向逆向转动15°，使左前足9与左后足1向后摆动，由于此两足在地面上有摩擦力，使机器人本体4相对地向右前方移动一步。这一过程即为右前步态，可以参见附图4，标示为黑色的圆圈代表着地足。这之后，机器人按照刚才的方式自右至左再移动一步，使机器人身体相对左前方移动一步。这一过程即为左前步态，可以参见附图5，标示为黑色的圆圈代表着地足。通过两步交替前进的方式，实现了机器人的前进过程； 
后退：由于三舵机六足机器人为前后足对称结构，因而将前进步态中的各足向前向后摆动方式调换过来即可实现，也可以理解为从前进方向的逆方向看过去即为后退；
右转：不断地使用前进步态中的右前步态，即可实现向右转动，机器人的转动角度与右侧电机的转动角度一致；
左转：不断地使用前进步态中的左前步态，即可实现向左转动，机器人的转动角度与右侧电机的转动角度一致。
以上所述，是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用为超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。 
（相应子母与数字见《说明书附图》图1、图2、图3，步态示意图见《说明书附图》图4、图5）。 

Claims (2)

1.一种提高三舵机六足机器人在平面移动时的定位精度的行走方法，其特征在于依次包含如下步骤：
（1）前进：由中间电机控制，使左中足着地，右中足抬起，此时在中间电机的转动作用下，左前足与左后足也会同时抬起，然后，控制左前足与左后足的电机转动，带动左前足与左后足向前移动，之后中间电机反转，按先前的方式抬起左中足、右前足与右后足，使左前足、左后足和右中足着地，此时，控制左前足与左后足的电机相对之前的转向逆向转动，使左前足与左后足向后摆动，由于此两足在地面上有摩擦力，使机器人本体相对地向右前方移动一步——以上这一过程即为右前步态；这之后，机器人按照刚才的方式自右至左再移动一步，使机器人身体相对左前方移动一步——以上这一过程即为左前步态；通过两步交替前进的方式，实现了机器人的前进过程；
（2）后退：将前进步态中的各足向前向后摆动方式调换过来即可实现，也可以理解为从前进方向的逆方向看过去即为后退；
（3）右转：不断地使用前进步态中的右前步态，即可实现向右转动；
（4）左转：不断地使用前进步态中的左前步态，即可实现向左转动。
2.根据权利要求1所述的一种提高三舵机六足机器人在平面移动时的定位精度的行走方法，其特征是所述的前进、后退、右转和左转都是以右前步态和左前步态为基础，通过不同顺序组合而成。
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