一種新型仿生蜘蛛機器人行走機構的設計研究

梁忠正 陳玉娟 沈家潤 駱 淳 陳宇航

（上海師范大學 信息與機電工程學院，上海 201418）

一種新型仿生蜘蛛機器人行走機構的設計研究

梁忠正 陳玉娟 沈家潤 駱 淳 陳宇航

（上海師范大學 信息與機電工程學院，上海 201418）

本文運用真空吸附技術設計了一種能夠運用6足穩定，實現行走、轉彎、爬墻、避障的新型仿生蜘蛛機器人。

蜘蛛機器人 真空吸附 行走機構 爬墻 避障

引言

仿生蜘蛛機器人是對蜘蛛形狀、運動原理和行為方式等進行模仿，相比履帶式或輪式機器人，仿生蜘蛛機器人存在結構上的不足。履帶式機器人有更大的抓地面積，即使在一些坡度較陡的路面，履帶式機器人也能順利爬行，而蜘蛛機器人由于行走方式的不同，不能像履帶式那樣表現出色。

針對仿生蜘蛛機器人的這種缺點，采用不受地面材料限制的真空吸附法，給出了一種新型機器人的改進設計方案。該設計方案在功能結構上既保留了蜘蛛仿生機器人環境適應能力強、運動靈活的特點，又克服了其攀爬陡坡時的缺點，且實驗測試效果良好。

1 新型仿生蜘蛛機器人的總體結構方案

新型仿生蜘蛛機器人的結構設計如圖1所示。機器人本體是一個圓柱形結構，底盤為上下兩層結構，電子硬件安裝在下層底盤，感受器安裝在上層底盤，機器人的核心部件都在兩底板之間，保護效果很好。

圖1 新型仿生蜘蛛機器人的結構設計簡圖

軀干部分：考慮到機器人軀干部位對靈活度基本沒有要求，無需搭建活動關節，且軀干不宜受到關節活動干擾，采用加工六邊形鋁合金作為底盤，既減輕了重量，又利于支撐及保護內部裝置。……