鉴于大家对机械模具设计十分关注，我们编辑小组在此为大家搜集整理了“仿人型机器人总体及臂手部结构设计”一文，供大家参考学习
6. 仿人型机器人三维造型及运动仿真 6.1 仿人型机器人三维造型 根据以上结构的确定，我用PRO/E对仿人型机器人上所有结构进行了三维造型，用PRO/E造型能够清楚的体现出仿人型机器人的整体结构，是机械设计中建模、装配、工程图、仿真、分析和制造的首选工具。 由于本课题设计的仿人型机器人零部件比较简单，零件的具体画法在这不加详细说明，下面就仿人机器人的装配关系说明一下。本次装配是从肩部盒开始，首先把肩部盒从已做好的三维造型中调出，再把电机支撑板也调出，之后根据装配关系，利用元件放置约束把装配在一起时的4个螺钉孔对齐，就这样肩部盒与电机支撑板装配完成，再把步进电机调出，同样也用一些约束把电机与电机支撑板装配在一起，然后再把齿轮、轴套、轴逐个调出与装配，就这样一个肩部盒内部的所以零件全部装配结束。其余可以根据同样的步骤把整个仿人机器人装配起来。下图6-1是本次设计的仿人机器人三维造型。  图6-1 仿人型机器人三维造型 本课题我们设计的仿人型机器人，高930，重12Kg，共有19个自由度，其中头部1个自由度，肩关节2个自由度，肘关节1个自由度，腕关节1个自由度，腰关节2个自由度，膝关节1个自由度，踝关节2个自由度。 6.2 仿人型机器人运动仿真 由于仿人型机器人的运动模型与人体的运动模型是不同的，所以捕获的人体的动作数据不能直接应用于仿人型机器人，需要通过运动学匹配将获取的人体动作数据转化为满足运动学约束的仿人型机器人运动数据。机器人上肢在空中运动，其运动学约束条件只包括关节范围及自由度的数目。由于仿人型机器人脚与地面之间接触的约束条件是仿人型机器人稳定性的关键因素，因此下肢动作的运动学约束条件还必须包括地面接触约束条件。 动力学匹配是对运动学匹配后的数据进行处理，使其符合机器人动态稳定性，用来驱动仿人型机器人完成稳定运动的处理过程。另一方面，由于通过运动学匹配和动力学匹配后得到的仿人型机器人动作可能与人体的动作大不相同，若要求达到以人体的动作标准为样本，使其保持与人体动作的一致性，还要满足动作相似性约束条件。 6.3 仿人型机器人舞蹈运动分析 现在各国研究的仿人机器人主要有跳舞机器人、步行机器人及服务机器人等，本课题设计的仿人型机器人上身主要完成舞蹈动作。当仿人机器人手臂达到如图5-2所示时，肩部电机转动180度。 |
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