八足蜘蛛仿生机器人设计与实现-机械结构与控制系统探索

"八足蜘蛛仿生机器人的设计与实现" 这篇硕士学位论文主要探讨了中国科学技术大学肖勇在其导师王建平指导下完成的八足蜘蛛仿生机器人项目。该机器人的设计灵感来源于自然界中蜘蛛的独特爬行机制，旨在能够在垂直表面和倒置环境下行走。论文详细阐述了从概念设计到实物制作的全过程，涵盖了机械结构、电路设计、控制系统、视觉系统以及路径规划等多个关键方面。 在机械机构设计部分，作者详细介绍了从初步概念到最终实物的转变过程，包括图纸设计、实际加工以及经验总结。图纸设计阶段涉及对蜘蛛仿生腿的形态和运动方式的模拟，实际加工则涉及选用合适的材料和制造工艺，经验总结部分则反映了在制作过程中遇到的问题和解决方案。 电路设计部分，论文深入讨论了机器人系统的电路板设计，包括电路原理的制定、电路的搭建以及使用Protel软件进行电路制图。这部分内容对于理解机器人的运动控制和信号处理至关重要。 控制系统部分，作者描述了如何构建运动闭环反馈系统，通过总体流程图展示了控制逻辑，并且讲解了单片机程序的编写，这使得机器人能够根据环境反馈调整动作。 在视觉和路径规划方面，论文提出了一个双目视觉方案，结合触觉传感器，利用大规模关系数据库来获取和分析环境信息，以实现机器人的垂直攀爬能力和智能路径规划。这一部分体现了机器人的自主导航能力。 关键词包括“机器人”、“仿生”、“机构设计”和“控制系统”，表明了研究的核心领域。这篇论文不仅提供了八足蜘蛛仿生机器人的具体实现，还为未来爬壁机器人技术的发展提供了理论基础和实践参考。 这篇论文深入探讨了仿生机器人的设计方法，尤其是如何将生物的特性转化为工程实现，对于理解仿生学在机器人领域的应用具有很高的学术价值。同时，它也揭示了在机械、电子和控制等多学科交叉中的创新思维和实践挑战。