ISSN1006－7167CN31－1707/TＲESEAＲCHANDEXPLOＲATIONINLABOＲATOＲY第42卷第1期Vol．42No．12023年1月Jan．2023·实验教学与创新·DOI:10．19927/j．cnki．syyt．2023．01．036曲柄摇杆四足机器人实验教学平台设计商德勇1a，1b，1c，樊虎1a，白龙2(1．中国矿业大学(北京)a．机电与信息工程学院;b．智慧矿山与机器人研究院;c．煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室，北京100083;2．北京信息科技大学机电工程学院，北京100192)摘要:为适应新工科人才培养的要求，针对机械类专业课程实践教学环节教学方法陈旧等问题，基于曲柄摇杆机构设计了一款四足机器人实验教学平台，用于机械原理、机械设计等主干课程的实践创新教学环节。该四足机器人的结构设计方案源于哺乳动物运动过程，分析了其运动方式及不同腿部结构对于运动过程的影响，确定机器人机构运动方案;以D-H矩阵变换为数学工具，建立了机器人运动学模型;考虑实验平台应满足较高的经济性和互换性要求，最大程度采用了标准件的数量。对机器人进行了虚拟仿真分析，完成直线与奔跑两种状态的步态规划，实现了四足机器人的整体协调运动，验证了设计的合理性。实践表明，该教学平台的成功设计，丰富了机械类核心课程实践教学内容，对于提高学生的动手实践能力和思维创新能力有着显著的效果。关键词:曲柄摇杆;四足机器人;虚拟仿真;实验教学平台中图分类号:TP242;G642文献标志码:A文章编号:1006－7167(2023)01－0184－06收稿日期:2022-09-18基金项目:国家自然科学基金面上项目(52174154);国家自然科学基金创新研究群体项目(52121003);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2022YQJD21);中国矿业大学(北京)本科课程教学改革项目(J210405)作者简介:商德勇(1983－)，男，山东德州人，博士，副教授，主要从事智慧矿山建设与矿山机电设备智能化教学与科研。Tel．:18511891983;E-mail:shangdeyong@cumtb．edu．cnDesignofExperimentalTeachingPlatformforCrank－rockerQuadrupedＲobotSHANGDeyong1a，1b，1c，FANHu1a，BAILong2(1a．SchoolofMechanical，ElectronicandInformationEngineering;1b．InstituteofintelligentMiningandＲobotic;1c．KeyLaboratoryofIntelligentMiningandＲobotics，MinistryofEmergencyManagement，ChinaUniversityofminingandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China;2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingInformationScienceandTechnologyUniver...
