张雨航，钱亚伟，鲁 航

(长安大学工程机械学院，陕西 西安 710064)

0 引言

对于灾害现场、外星探测等特殊环境，人为行动存在危险与困难。移动机器人的出现为上述难题提供了解决方案。六足机器人具有仿生类肢体结构，多变步态及高可靠性，成为仿生类移动机器人的典型代表[1]。六足机器人分离式的结构支撑，使其具备更高效的复杂地形适应性，能够实现未知环境中的复杂地形的跨越与通过[2]。 本文设计六足机器人各个零件设计，包括脚板、小腿、大腿、机身、关节等，采用三维建模方式建立六足机器人模型，进行ANSYS仿真分析，并构建机器人实物。

1 机体结构设计

机器人仿生学已经涉及结构、材料、功能、控制以及系统仿生等多方面[3]。蚂蚁类生物是一种非常理想的仿生学目标，其具有爬行灵活、身体构造易分割、腿部结构简单、各部位易于测量等特点，其身体构造如图1所示。根据蚂蚁具有三自由度的足，仿生建立六足机器人的腿部结构，将腿部结构分为基节、大腿与小腿。去除身体冗余的结构，使用一个机身固定腿部结构，形成完整的六足机器人机体。

图1 蚂蚁类生物身体构造

1.1 腿部结构设计

六足机器人腿部结构类似连杆，每条腿的关节处都有相对独立的动力机构(本文设计为舵机)。舵机作用驱动关节活动，基节与机体处的舵机负责机器人肢体的前后移动，用于驱动机器人行走；剩余舵机则是控制机身升降，便于通过障碍物。针对六足机器人的工作方式以及工作特点，设计腿部结构时考虑整机的灵活性、越障性以及稳定性等。……