仿制斯坦福机械狗——机械结构与动力搭配

2024-05-09 14:19:25

简介：

Standford Doggo由斯坦福大学的学生机器人俱乐部开发。它是一个重量不到5千克的四足机器人，能够动态运动，使其能够达到所有四足机器人的最高跳跃1.07米。还能以0.9米/秒的速度向前移动，其灵活的移动性使机器人还能行走，小跑，跳跃和后空翻等。

机械结构：

躯干：由3D打印机打印出身体及部位框架。

同轴机构：采用共轴输出。如图蓝色无刷电机通过同步带控制蓝色外轴来控制蓝色结构；红色无刷电机通过同步带控制套在蓝色外轴里面的红色内轴来控制红色结构。

腿部：采用并联腿结构，每条腿都是四连杆机构，由同步带驱动，可允许腿部畅通无阻的旋转。

关节：对于每个关节，在连杆上有两个彼此相邻堆叠的深沟球轴承，而一个肩螺栓穿过它们，并旋入相对的连杆中。

足端及防滑：采用圆柱形足端。可用自行车内胎皮，配合热熔胶粘贴到足端。

动力搭配：

控制硬件Odrive：Odrive用来控制无刷电机，可以通过命令控制其电机位置、速度、圆形位置、爬升速度、电流等。Odrive入门指南：1.连接电机、编码器、电源。2.确认固件的版本，如果低于v3.6版可用 ST Link 进行固件的烧录。3.下载和调试软件Odrivetool，这里推荐Anaconda的发行版。4.配置电机。5.设定看门狗定时器。

动力的实现无刷电机：无刷电机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。可进行换相、转速、PWM、方波等控制。

传动的实现：两个无刷电机通过传送带分别控制内外轴来实现传动。参考视频

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