八足蜘蛛仿生机器人设计详解：迈向垂直攀爬与路径规划

本文主要探讨了"八足蜘蛛仿生机器人的设计与实现"这一主题，由中国科学技术大学的硕士研究生肖勇撰写。该研究深入挖掘了自然界蜘蛛的独特爬行机制，以此为灵感，设计并制造了一种具有八只腿的仿生机器人系统。该机器人旨在模拟蜘蛛能够在垂直墙面或倒置天花板上行走的能力，为未来的爬壁机器人研究提供了基础测试平台。 在设计过程中，作者首先从机械机构的角度出发，详细阐述了从概念设计到实物制作的全过程，包括图纸绘制、具体加工以及实践经验的总结。这部分内容强调了对自然生物形态的精确观察和机械结构的精细设计，确保机器人能够实现稳定且高效的爬行动作。 电路设计方面，论文深入剖析了机器人系统的电路板设计，包括电路原理的选择、电路搭建的步骤，以及使用Protel软件进行电路图的绘制。这一步骤旨在确保机器人的电子系统能够准确地控制其各个部分，实现灵活的动作控制。 控制部分是核心内容，介绍了运动闭环反馈系统的构建，包括整体流程图的设计以及单片机程序的编写。通过对机器人运动的精确控制，使得其能够根据预设指令或环境变化做出响应，实现智能化操作。 视觉和路径规划是关键技术环节，论文提出了双目视觉方案，通过结合视觉传感器和触觉传感器，构建一个信息获取与分析决策系统。同时，利用大规模关系数据库，机器人能够处理复杂环境中的障碍物识别和路径规划，具备了垂直攀爬和自主导航的能力。 关键词：机器人、仿生、机构设计、控制系统等，突显了研究的核心技术领域。这项研究不仅展示了仿生学在机器人领域的应用，也为未来智能机器人特别是爬行机器人技术的发展提供了有价值的研究成果和实践经验。