腿机构(或者叫行走机构)是一种旨在模仿人类或动物行走运动的连杆机构。机械腿可以有一个或多个驱动,可以实现简单的平面运动或复杂的空间运动。
提起连杆机构形式的腿机构,我们一般可以想到Jansen制作的沙滩怪兽。
Jansen和他的仿生兽(StrandBeest)
腿机构的设计要求一般可以表述为:
1. 接触地面时的垂直速度尽量恒定;
2. 当支脚不接触地面时,应尽快移动;
3. 恒定的力矩/力输入(至少不要有极端的峰值);
4. 足够的步幅高度;
5. 对于2条腿或4条腿机构,支脚需要有至少1/2的运动周期接触地面;对于3条腿或6条腿机构,支脚需要有至少1/3的运动周期接触地面;
6. 最小化的运动质量;
7. 质心总是在支撑底座内部;
8. 转向时,每条腿(或每组腿)应分别控制;
9. 腿机构能够实现前行和后退。
(当然还有其他的设计指标......)
其实,连杆形式的腿机构,不仅仅只有Jansen腿,还有很多构型形式,让我们一起来看看吧。
01
Jansen腿机构
4腿Jansen行走机构
6腿Jansen行走机构
02
Klann腿机构
4腿Klann行走机构
6腿Klann行走机构
03
Ghassaei腿机构
4腿Ghassaei行走机构
6腿Ghassaei行走机构
04
Plantigrade腿机构
4腿Plantigrade行走机构
05
Trotbot腿机构
Trotbot行走机构
06
其他腿机构
8杆腿
缩放腿
Tokyo Institute of Technology支腿
RPRPR支腿