图 1。1 bigdog 四足机器人示意图 主越障机器人，通过对本课题的学习和研究，完成对越障机器人运动的仿真和实物实 验，完成大学本科的学习，为将来的学习打下了坚实的基础。

1。2 越障机器人的国内外研究现状

1。2。1 越障机器人的简介

1。2。2 国外研究现状

1。2。3 国内研究现状

1。3 本课题研究内容及要解决的问题

在结合国内外成功的先例下，利用仿生学知识，基于创意之星套件，设计了一种 四足仿生越障机器人。本文根据现在的四足机器人有的结构上，根据所学的知识，加 入自己的理解，使其具有更好的越障能力，借助创意之星平台，设计了新的步态，利

用 NorthStar 图形化编程，用 Mutiflex2-PXA270 控制卡来实现越障机器人的越障功能。 基于此，本文需要研究解决的问题主要包括以下两个方面：一个是机器人的机械结构 设计，第二个是机器人的步态规划设计和控制系统设计的实现。

第二章 越障机器人设计

2。1 前言

参考国内外的成功的越障机器人先例，在考虑越障机器人的整体结构及越障能力 下，我们借助四足步行机器人来实现机器人越障的目的。借鉴动物界某些动物的运动 方式，我们设计了一种仿生式爬行四足越障机器人。在对机器人的设计内容中，对于 机器人腿部结构的研究是本文的侧重点。在越障机器人的机械结构设计完成后，我们 经过实验要求它能够实现一些简单的越障功能。

2。2 越障机器人的机构设计

在准备设计越障机器人之前，我们必须考虑下面几个问题：

（1）怎么样确定越障机器人的运动执行机构；

（2）我们设计的越障机器人有什么优势；

（3）我们设计的越障机器人怎么样来实现越障功能。

2。2。1 行走方式选择

在设计越障机器人之前，我们查阅了越障机器人的相关资料，知道越障机器人按 它的运动执行机构可以分成步行式，履带式，车轮，式复合式等。在详细了解它们各 自的特点后，比如履带式支持面积，越野机动性好，不易打滑；车轮式特点是动作稳 定，操作简单，但是越障高度和宽度有限制等。我们在比较它们的特点比之后，选取 了步行式机器人作为我们研究设计的对象。步行式机器人具有结构简洁环境适应性强 的特点，它的难点是机器人的行走稳定性是一个需要解决的问题。关于步行机器人， 它根据运动的腿的个数又可以被分成双足，四足，六足，八足，多足步行机器人。在 查阅相关资料和导师的建议下，敲定了设计四足行走机器人的作为研究的主要目标。

2。2。2 腿的结构设计

在设计腿的部结构之前，我们对创意之星套件的零件进行了遴选，参考相关知识， 将零件中的一部分选取出来对腿的结构进行了搭建。如下图 2。3 和图 2。4 所示，腿的 结构包括大腿和小腿两部分，他们之间用一个 CDS550 的数字舵机作为他们的关节连

接活动件。在这次研究设计中，CDS5500 数字舵机被我们始终设置为舵机模式。考 虑到它强大的功能集成特点，它极其适合我们所设计的机器人的关节位置、它的一些 参数属性如下：

1）角度参数来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

CDS5500 在舵机模式下，有效角度的控制范围是      。

2）电压参数

CDS5500 的工作电压是 6。5V-10。5V，低于 6。5V，低于 6。5VCDS5500 将不能正常 工作，高于 10。5V 会烧毁 CDS5500。

3）温度参数

CDS5500 可以通过监测自身工作温度，来设置正常工作温度范围，当 CDS5500