收稿日期：2022－05－04一种多关节仿生变色龙机器人设计邓君1，钟耀鹏2，郭鸿桢1，李锐圳1，谭凯元1（1.东莞理工学院机械工程学院，广东东莞5230002.东莞理工学院电子工程与智能化学院，广东东莞523000）摘要：以变色龙为研究原型，制作一个模仿变色龙爬行、变色的四足机器人。为解决机器人爬行的问题，通过Arduino控制变色龙机器人行进，分析蜥蜴类爬行动物的步态以及结合四足机器人行进的稳定裕度，规划出一套机器人步态。基于SolidWorks软件建模，设计机器人机械结构，利用3D打印将零件打印出来，再将打印零件组装成变色龙机器人。为解决机器人的摆尾机械结构问题，通过齿轮结构，构造出傅里叶摆尾，详细地对机器人摆尾的齿轮运作原理和齿轮运动轨迹的进行数学分析；在介绍稳定裕度的同时分析机器人在各种步态情况下稳定裕度。从电路控制、结构设计、数学分析、步态模拟分析、样机试验等方面设计出一个可灵活爬行、在各方面领域有着广阔应用前景的变色龙机器人。关键词：变色；四足机器人；多关节；齿轮摆尾；稳定裕度中图分类号：TP249文献标志码：A文章编号：1009－9492(2023)02－0149－05ADesignofaMulti-jointBionicChameleonRobotDengJun1，ZhongYaopeng2，GuoHongzhen1，LiRuizhen1，TanKaiyuan1（1.SchoolofMechanicalEngineering,DongguanInstituteofTechnology,Dongguan,Guangdong523000,China;2.SchoolofElectronicEngineeringandIntelligence,DongguanInstituteofTechnology,Dongguan,Guangdong523000,China）Abstract:Takingthechameleonastheresearchprototype,aquadrupedrobotthatimitatedthechameleon´scrawlingandchangingcolorwasmade.Inordertosolvetheproblemofrobotcrawling,theteamcontrolledthechameleonrobotthroughArduino,analyzedthegaitoflizardreptilesandplannedasetofrobotgaitincombinationwiththestabilitymarginofquadrupedrobot.BasedonSolidWorkssoftwaremodeling,themechanicalstructureoftherobotwasdesigned,thepartswereprintedby3Dprinting,andthentheprintedpartswereassembledintoachameleonrobot.Inordertosolvethemechanicalstructureproblemofrobottailswing,Fouriertailswingwasconstructedthroughgearstructure.Amathematicalanalysisofthegearoperationprincipleandgeartrajectoryofrobottailswingweremadeindetail.Whileintroducingthestabilitymargin,stabilitymarginoftherobotundervariou...
