机械陀螺仪式双足机器人机械设计及优化分析

作     者：吴海青 何满塘 张小强 Wu Haiqing;He Mantang;Zhang Xiaoqiang

作者机构：太原工业学院机械工程系太原030008 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第12期

页      面：80-85页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：山西省高校联合科技创新项目(2020L0642) 

主　　题：轮腿式 双足机器人 机械陀螺仪 创成式优化设计 

摘      要：为了研究轮腿式双足机器人在行走过程中的平衡状态,以机械陀螺仪为研究对象,设计了一种机械陀螺仪式的平衡机器人。根据低速飞轮的惯性原理,结合高速“陀螺仪效应,利用Creo建立双足机器人的三维模型;基于创成式优化设计理论,在ANSYS平台对模型进行仿真分析;在保证机器人整体强度和刚度的前提下,对设计结构进行轻量化优化;将优化结果进行对比分析。结果表明:在规定条件下,可以将机器人的整体质量降低55.7%,在实现结构轻量化的同时保证了机器人的运动特性。利用ADAMS软件对带有机械陀螺仪的足式机构进行了动力学仿真,仿真结果验证了设计的正确性。