并联式四足机器人设计与有限元分析

为解决传统轮式、履带式机器人复杂地形行驶不便,以及串联式四足机器人承载能力低、行驶速度慢等问题,文中设计了一款能够通过直流无刷电机驱动的并联式四足机器人。基于SolidWorks软件对四足机器人的机械结构进行三维建模,并确定电机型号为大疆M3508直流无刷减速电机。为检验设计的机械结构可靠性,先对结构进行静力学分析,找出可能存在的薄弱部位,然后通过SolidWorks软件进行有限元分析,确定机械结构的应力最大位置,并根据仿真结果对四足机器人关键结构进行优化设计。经测试,各结构优化后强度均提高30%以上。根据计算和分析结果制作实物样机并进行测试,结果表明:四足机器人能够在复杂路面上实现慢步、跑步、转弯、跳跃等基本动作,机械结构强度和功能均达到设计目的与要求。