1. 研究目的与意义

机器人是集合了电子技术、机械技术和智能控制技术为一体的高科技产品，可以说机器人的发展一定程度上反应了国家的科技水平。现如今，人们对机器人的要求越来越高，人们希望能有一种在复杂地形环境下，可靠并且灵活的机器人，在这样的环境下，外形酷似人形和昆虫的机器人诞生了。

仿生六足机器人是一种六足形态的仿生机器人，在自然界中，采用足式步行方式的动物均具有较好的灵活性，它能在在步态复杂或地形崎岖的环境中能高效、快速地完成预设任务。相较于轮式履带式机器人，由于六足机器人的腿是分离的，有较好的机动性和较大的活动空间，它可以选择最优的站立点来实现自生的平衡，从而实现轮式和履带式无法实现的工功能，例如爬坡，跨越沟壑等，相较四足机器人，与四足机器人相比，腿部故障对六足机器人的影响要小得多，容错率更高，稳定性也更好，甚至可以在单腿缺失的情况下进行前进。六足机器人自由度更多，相对灵活，同时也带来了结构复杂，控制繁琐的缺点。

六足仿生机器人有着高灵活度、柔性和易复制的优点，在路况较差条件下也能保证稳定地行走，还有一定的避障能力。六足仿生机器人凭借其优势，因而被广泛应用于工业、航天、军事、抢险救灾等多项领域。对六足仿生机器人的机械结构的设计以及对其运动学、动力学及控制的分析具有工程应用价值。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容：

采用六足仿生机器人的结构设计思路，进行六足仿生机器人的结构设计与控制，使其面对复杂地形适应能力较好，能够在复杂环境作业。

对六足仿生机器人进行生物学方面研究并对六足仿生机器人进行运动学分析，通过生物观察和查阅资料进行六足仿生机器人的步态规划管理，通过构建基于solidworks 的三维模型，添加驱动副、约束副，分析曲线与各个环节曲线是否相符，从而得到关节控制量，并用ansys进行关键零部件有限元分析，确保其结构的可靠性与稳定性。完成结构设计后便是控制方面的设计，基于ardunio单片机进行控制的设计，分为硬件设计和软件程序设计，主要是对舵机转动角度和速度的控制，根据其步态规划，合理设计其运动的控制程序，最后设完成计说明书和完成绘制相关图纸。

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法：

主要是对六足仿生机器人的运动学分析，通过生物观察和查阅资料进行六足仿生机器人的步态规划管理，进行前进，后退，旋转等基本运动的研究与设计，随后用solid works进行三维建模，建模完成后用ansys进行关键零部件有限元分析并对模型进行改进，控制方面基于ardunio单片机进行硬件和软件程序方面的设计。

二、步骤：

4. 参考文献

[1] 勾文浩.基于足端轨迹的仿生四足机器人运动学分析与步态规划.现代制造工程，2017

[2] 史航. 足式机器人单腿缺失故障的容错行走研究[j]. 机械科学与技术,2018

[3] 张伏. 足式机器人稳定性判据[j]. 江苏农业科学，2018

5. 计划与进度安排

(1) 2022.1.13-2022.1.25 阅读相关论文

(2) 2022.1.25-2022.2.15 运动学分析及ansys等软件学习

(3) 2022.2.16-2022.3.1 搜集相关资料，用solidworks进行初步实体建模