仿生昆虫型移动机器人结构设计+CAD图纸(2)
总 结 28
致 谢 29
参考文献 30
第1章 前言
1.1 课题背景及目的
机器人是科技和社会的发展的必然产物，机器人的运用促进了生产力的发展，为人类社会文明的进步做出了巨大的贡献。人工智能技术的研究使得机械向着智能化方向发展，因此机器人的研发己经成为了各国科技竞争的一个重要方面。机器人的研制水平代表着一个国家的综合科技实力，新型机器人更是能代表一个国家的尖端科技成果。如今，世界上机器人的应用已经非常普遍，机器人的种类更是繁多。
机器人从传统的单一机构向着多元化转变，人类研究机器人也突破自身的局限扩展到世间万物。机器人的研究由结构环境的定点作业向着非结构环境下的自主作业转变,在军事侦查、宇航、抢险救灾、星球探索等方向显示出广泛的前景。机器人能在人类不能或难以到达的未知环境中工作，人们要求机 器人不仅适应原来结构化的、已知的环境，更要适应未来发展中的非结构化的、 未知的环境。除了传统的设计方法，人们也把目光对准了生物界，寻求从大自然奇妙的生物身上获得灵感,将它们的运动机理和行为方式运用到对机器人的运动和控制中，从而使得机器人既具有感觉又具有某些思文功能，并由这些功能控制动作，具有与生物或者人类相类似的智能。将仿生学原理应用到工程系统的研究与设计中，为机器人的发展指出了新的方向。
仿生多足机器人是模仿多足动物运动形式的特种机器人。椐调查，地球上近 一半的地面不能为传统的轮式或履带式车辆所到达，但是多足式动物却可以在这些地面上行走自如。因此，仿生多足机器人的运动方式具有其他地面推进方式所不具有的独特优越性能，仿生多足机器人的运动方式具有较好的机动性，对不平整地面具有较好的适应能力。多足步行机器人在不平地面和松软地面上的运动速度较快，而且能耗较少。基于仿生多足机器人的诸多的优点，为了充分利用这些优越的性能为人类服务，我们有必要对其进行深入的研究，使仿生多足机器人能在人类社会的发展历程中发挥它的作用。
1.2仿生机器人研究现状及发展趋势
仿生机器人就是通过对生物的性能和行为进行模仿,将其结构特征、运动原理、行为方式等应用于机器人的设计中，研制具有某些生物的外形或机能的机器人系统。仿生机器人的诞生是仿生技术与机器人技术融合的结果，涉及仿生学、力学、 机构学、控制学、计算机科学、信息科学、微电子学、传感技术、人工智能等诸多学科，从而使机器人既拥有传统机器人所具有的优点，又将生物运动机理和行为方式作为理论模型运用于机器人的运动控制,借大自然千万年来“自然选择”的造化之手来提高机器人的运动能力和效率,使其突破原有理论的藩篱，大大提高了机器人的运动特性和工作效率。仿生机器人大致可分为仿人机器人和仿非人生物机器人，仿人机器人是目前机器人技术的前沿课题和具有挑战性的技术难题之一，主要是研究多自由度的关节型机器人操作臂、多指灵巧手的组合既双足步行机器人机构；仿非人生物机器人主要是研究多足机器人、蛇形机器人、水下机器人及飞行机器人等。当前，仿生机器人研究的热点主要涉及到运动机理仿生、 控制机理仿生、信息感知仿生、能量代谢仿生和材料合成仿生。目前，已经研制出了几款典型的仿生多足机器人，如仿壁虎四足机器人、仿竹节虫优尔足机器人、仿螳螂优尔足机器人、仿蜘蛛八足机器人、仿蝎八足机器人等。