仿生四足机器狗决赛最终文件

摘要：为了提高运载工具在复杂地面上的通过能力实现特殊的功能要求，避免恶劣的工作环境对人体的伤害。常常使用移动机器人来实现其工作目标或从事一些人体本身难以完成的工作。而移动机器人中轮式或履带式移动方式已获得广泛的应用，但是足式移动方式具有轮式和履带式移动方式所没有的优点。足式移动方式的机器人可以相对较易地跨过比较大的障碍（如沟、坎等），并且机器人的足所具有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活，在对凹凸不平的地形的适应能力更强。足式移动机器人的立足点是离散的，跟地面接触面积较小，可以在可达到的地面上选择最优支撑点，即使在表面极度不规则的情况下通过严格选择足的支撑点也能够行走自如。因此，足式步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域。独立驱动多足步行机器人运动学研究较多的集中在步态规划方面。步态是步行机器人的一种迈步方式，是步行机器人各腿协调运行的规律，即各腿的抬腿和放腿顺序。它是研究步行机构的一个很重要的参数，是确保步行机构稳定运行的非常重要的因素。本文基于仿生学原理，利用德国慧鱼公司的仿生机器人包搭接出四足步行机器人。机器人以曲柄摇杆机构作为四足以智能接口板为控制器，由四个小型蜗轮蜗杆减速器直流电机作为驱动元件，由慧鱼公司开发的LLWIN编程语言来进行编程控制。关键词：四足机器人，仿生机械，巡检探测

目录第一章绪论 5第二章机械结构设计 52.1机械结构简介 52.2步行机械的步态分析 62.2.1四足步行动物的步态分析 62.2.2步态设计 92.2.3运动学分析 11第三章设计计算 133.1仿生步行机械系统的运动方程 133.1.1足端运动轨迹方程 143.1.2步行系统的动力学模型 153.1.3步行系统的质心运动方程 163.2单腿分析 183.2.1单腿结构图 183.2.2Matlab运动分析 193.2.3matlab可视化结果输出 234.电控系统 254.1ROBOPRO软件介绍 254.2ROBOTXTController控制器 254.2.1控制器外观 254.2.2ROBOTXTController接口分布 254.3连接接口板 264.3.1使用USB线连接 262、蓝牙方法连接控制板 28第五章功能特点 305.1功能特点 305.2应用价值 315.2.1巡逻、勘测 315.2.2导盲、生活助手 315.2.3搬运 315.3未来展望 32第六章主要创新点 336.1自主设计拼接 336.2跨越地形障碍 336.3超长时间的续航、精确的导航能力 33第七章作品图纸图片 337.1作品各视图图纸表达 33参考文献 35

第一章绪论随着机器人技术的发展，其应用越来越广泛，特别是在许多人类难以到达或者危险性较高的场合，如救灾、巡检、深海探测和核电厂维护等，机器人势在必行。同时，随着人工智能技术的发展，机器人系统已经逐步具有较高的环境适应能力和自主决策能力，因此在特定场合替代人工巡检具有很多优势。与轮式和履带式巡检机器人相比较，仿生足式机器人对复杂地形的适应能力更强，工作效率更高，具有灵活度好、可靠性高、适应性强的独特优势。四足仿生机器人由于肢体冗余度较高，其稳定性和负载能力比一般机器人更高，具有丰富的步态和一定的故障容错能力，一直以来都是国内外机器人研究的热点。如何进行合理有效的步态规划、实现各肢体的协调运动，以及四足机器人模型的简化工作，仍是目前研究的重点和难点。国内外均已在四足仿生机器人的研制上取得了较大突破，在巡检方面的应用将会向实用性、轻量化和智能化的方向发展。对于机器人爱好者或者初级研究者来说，要做一个实用化的四足仿生机器人还是会面临很多困难。通过solidworks建模以及四足仿生巡检机器人的系统设计，从结构设计、步态规划、系统仿真和实物构建等各方面，探索一般意义上的四足仿生机器人系统的设计和实现方法。第二章机械结构设计2.1机械结构简介慧鱼仿生四足机器狗由机械部分、传感器部分和控制部分三部分组成。机械部分主要由机体、四个直流电机、齿轮-蜗杆传动机构、四套四连杆腿部机构组成。直流电机驱动,电机轴上套接直齿轮,通过齿轮联接结构组成带动齿轮轴的转动。其中电机轴是输出轴，齿轮轴是工作轴。齿轮转动带动啮合齿轮转动继而带动腿部运动来控制模型的移动，电机逆向转动来实现模型前进。传感器用机械限位开关可检测前方的障碍物。由于同一边的腿关节由曲轴与齿轮联接，故可以通过调节曲轴角度来控制各腿相位的异同以及相位差，以达成不同的步态。机器人的腿是按照“四连杆机构”设计的。采用的结构类型是曲柄摇杆机构。在曲柄旋转时机器人的脚以椭圆的形状摆动这样所产生的运动就类似走路时的一步。本设计实现了四足仿生机器狗的前进、后退、避障等动作。图1三维模型搭建2.2步行机械的步态分析步态分析是分析动物在走行过程中，各条腿交替运动的规律。两足仿生步行机器人的步态最为简单，四足步行机器人的步态要复杂些，动物的足数越多，步态越复杂。而且步态与动物的运动速度和运动方向有关。如马在正常行走时，有三条腿同时着地，跑动时则可能两条腿着地或一条腿着地。进行步态分析主要是为控制腿关节的运动提供理论基础。两足步行机械是模拟人类或鸟类用两条腿走路的仿生机器人，适于在凸凹不平或有障碍的地面行走作业，比一般移动机器人灵活性强，机动性好。2.2.1四足步行动物的步态分析四足步行动物是最为常见的动物，如犬科、猫科、马、牛、羊等大量动物都是四足步行动物，四足步行动物是研究四足仿生步行机械的最好参考物。一般情况下，四足步行动物的行走有以下三种形式：正常步态：四条腿中仅有一条腿离地迈步的步行方式。正常步态过程中，保证三条腿同时着地，是最稳定的运动方式。斜对步态：成对角线的两条腿，如右前腿和左后腿或左前腿和右后腿同时落地或离地的步态。侧对步态：单侧前后腿同时落地或离地的运动步态。四足步行动物在不同的运动速度时，步态也不相同。图2所示为三种步态示意图。图2四足步行动物的运动状态四足步行动物在速度最慢的行走状态中，动物的左后腿会先着地，然后是左前腿，再是右后腿，最后是右前腿。所有四足步行动物均是如此。四足步行动物在斜对步态行走时的循环步态图如图3所示。图3四足步行动物在斜对步态行走时的循环图四足步行动物因其独特的优点，在自然界分布广泛，也是数量最多的动物。由于四足步行动物行走具有很大程度的相似性，我们以狗为对象分析四足步行动物的步行动作。狗静止不动用四肢站立时，两前肢支承体重的58%左右，两后肢支承体重的42%左右，其质心位于四蹄对角线交点的前方L/12处，L为同侧前后腿距离，如图4a所示；此时若提起一条后腿，如左后腿LH或右后腿RH,也不会改变质心的位置，因为质心位于其他三蹄所组成的支承三角区内，如图4b和图4c所示。狗的头颈、尾部及大部分身体对质心位置的影响很大。狗抬头时，质心后移，并靠近躯干的背部，此时前肢负重减少，如图4d所示。如果头部偏向一侧，此时前肢就可提举，而质心不会后移太远。通过头、颈和躯干的交替运动可使质心侧移得到加强。若抬头且头部偏向左侧，则右前肢负重更加减少，可容易地抬起右前肢，如图4e所示；反之头向右偏，则左前肢可容易抬起，如图4f所示。若低下头颈部，则质心前移，前肢负重增加，抬起后肢则省力。因此，狗的步行运动中，不断的低头、抬头以及左右偏摆头部，其实是在配合腿部的运动，保证抬腿运动是在负重最小的状态下进行。动物在长期进化过程中，其肢体运动早已经符合了力学法则。a四肢站立b抬左后腿c抬右后腿d抬头e抬右前腿f抬左前腿图4狗的重心变化狗腿在每个运动周期中有落地和抬腿两种状态。狗以不同速度行走时，其步态及前足运动过程如图5a所示，RF和RH分别表示右前、后腿，LF和LH分别表示左前、后腿。阴影部分表示支承状态（落地相），方框表示摆动状态（抬腿相）。粗线的起始与终了分别对应于一条腿的落地和离地，图中均以左前足落地时刻为一个运动周期的起点，右端为一个运动周期的结束和下一个运动周期的开始。图5b所示为一条前腿的运动周期。图5狗的步态与前足运动a）步态及前足运动过程b）一条前腿的运动周期从图5b中看出，狗在慢速行走时，采用四音蹄步法，即各个蹄分别着地，属于对称步法；慢速行走时，主要表现为三条腿支承躯体，间或有同侧或对角线的两条腿支承，这种肢体运动表明一个确定的对角线图形。由于质心的投影在三角形区域内，这种步态最稳定。其质心随四肢运动而移动，狗在任何位置均可停下而不会跌倒。图6所示为狗的步态与足迹，阴影足迹为落地相。图6狗的步态与足迹狗在行走时，不论是慢步还是快步，当后腿抬起时，同侧前腿紧接着抬起，后足落地点有时会超过同侧前足的原支承点。狗在行进时，不会因步幅增大而发生前后腿运动干涉。狗在平地行走时，跨距随运动速度增大而增大，并呈线性关系。狗在小跑时，采用两音蹄对称步法，即身体交替由对侧的前后肢同时击地或支承，并伴有一个短的漂浮状态，即狗的整个躯干在变换腿时腾起，有一个短暂的腾空期。脊柱保持挺直状态，头颈在正中面做垂直运动。狗的小跑步态支承身体是稳定的。2.2.2步态设计（1）正常行走步态如下图所示，为仿生慧鱼四足机器狗正常行走步态，左前腿和右后腿步态保持一致，右前腿和左后腿保持一致，对角布置的两条腿轨迹处于最低点时，另两条腿处于轨迹最高点，曲轴相位相差180°。图7一种极限步态图8另一种极限步态（2）蹲卧步态假设右前腿和左后腿处于轨迹最高点时，如上图2情况所示，控制该两条腿的电机通过程序控制停止转动，左前腿和右后腿电机保持转动，直到曲柄转过180°相位，实现四条腿均位于各自轨迹的最高点，此时四足机器狗处于蹲卧步态。为了防止电机转速过高，造成的运动误差难以补偿，采用蜗轮蜗杆一级减速，电机与蜗杆同轴转动，蜗杆驱动蜗轮，蜗轮带动曲柄旋转，实现减速，减小运动误差，使四足机器狗的可控性大大提高。（3）蹲卧行进步态在上述蹲卧步态实现后，通过程序控制电机在一定时间范围内转换旋转方向，经过蜗轮蜗杆减速机构后，曲柄是在固定摆动幅度内运动，进而实现四足机器狗的前进。（4）起立步态再以上述运动状态来加以说明，假设左前腿和右后腿处于轨迹最低点时，如上图2情况所示，控制左前腿和右后腿的电机通过程序控制停止转动，右前腿和左后腿电机保持转动，直到曲柄转过180°相位，实现四条腿均位于各自轨迹的最低点时，此时四足机器狗处于起立步态。（5）侧倾步态因此来看，在四电机的加持下，通过程序控制各个电机的工作与不工作，来实现不同的步态。让同一侧通过电机控制达到相同相位，假设让左侧两条腿均达到轨迹最低点时，同时让右侧两条腿均达到轨迹最高点，实现向右侧倾。用这种方法，实现四足机器狗向不同角度侧倾。2.2.3运动学分析利用UGNX软件运动学模块对单腿运动轨迹与运动规律进行计算与探测图9单腿运动学分析模型建立图10位移幅值图11速度幅值图12加速度幅值第三章设计计算3.1仿生步行机械系统的运动方程仿生步行机械的运动方程主要是指足端运动轨迹方程、质心位置变化方程和仿生机械腿机构的动力学方程。足端运动轨迹方程为机械腿机构的尺寸设计和位姿控制提供理论依据；质心位置方程为身体姿态控制和稳定性分析提供理论依据，通过机械腿机构的动力学方程可求关节力矩，从而为选择关节电动机功率提供依据。3.1.1足端运动轨迹方程为了模仿动物行走，不同的机构都要满足适当的行走轨迹。图10所示机构为一个典型的4自由度机器人，其单腿运动机构简图简化为了自由度开链机构如图10所示，绕竖直轴的转动副拨动腿机构ABC,实现前进与倒退的运动，转动副A实现大腿AB的转动，转动副B实现小腿的转动，C不是转动副，仅代表足端。在坐标系Oxyz中，C点的坐标描述如下：图13机械腿的足端运动轨迹xyzxOy为水平面，式中：m=n=β+γ=90°-φ角度φ为足底法线方向与小腿之间的夹角，则xyz上述方程中共有l1,l2,l3,α,β,γ6个未知数，但在仿生机械设计中，构件尺寸小于l1,l2,φϵ3.1.2步行系统的动力学模型步行机器人机械腿的运动是多变量的非线性运动，关节自由度越多，动力学模型越复杂，求解越难。为了简化模型，忽略髓关节的侧摆运动，只考虑前进方向的运动，这样步行机构可简化为平面机构。设步行机构为4自由度关节机构，即髓关节、膝关节、踝关节和脚尖关节。其中脚尖关节是假定的虚拟关节。因为在着地相的时间内，该腿机构已经发生变化，脚部运动可以看作是绕脚尖的瞬时转动，如图11a。仿生机械在行走过程中，处于着地相的腿可按照3自由度的倒立摆处理，如图11示。处于悬空摆动的腿可按照3自由度的复摆处理，如图11示。拉格朗日方程是求解多自由度的机构动力学问题的常用方法，适合建立并求解步行机械腿的动力学方程。拉格朗日方程表述如下：d式中L——拉格朗日函数，L=E-U，E为机构系统的动能，U为机构系统的势能。机械腿机构的动能与势能分别为E=U=式中Ji——连杆iLi——连杆ixi、yi——连杆αi——连杆i质心到其下端饺链的θi——连杆i将拉格朗日函数及动能与势能代入拉格朗日方程，可求解出着地支承相和悬空摆动相的两种状态的微分方程。有θ1，式中bi——连杆i质心到其上端铰链Mi——悬空摆动相也有3个微分方程，可求解悬空摆动状态的3个关节驱动力矩未知数。3.1.3步行系统的质心运动方程仿生步行机械系统的质量主要由身体部分、头颈部分和各条腿的质量组成。由于在运动过程中，各部分的质心是动态的，因而总质心位置也是变化的。研究质心变化规律是仿生机械运动稳定性设计的重要内容。图8为仿生四足步行机器人整体示意图。mh为头颈质量，mb为身体质量，mij为腿部质量。其中i=1，2，3，4，分别表示四条腿；j=1，图14仿生四足步行机器人整体示意图由工程力学可知，设机械系统的质心在C点，其质心位置的向量坐标表达式为r改写为直角坐标公式后，有xc=i=1nm对于四足步行机器人，每条腿分别在大腿和小腿上分布质量，且每条腿的大腿与小腿有相同的长度，也有相同的质量。忽略尾部质量，大腿质量为1,小腿质量为小2，则其质心坐标为xyz如果坐标系选在身体质心处，则有(xb,yb,zbxyz参照图9,可写出大腿的质心坐标方程：X1=(进一步整理后得x四条腿的坐标方程一般化后，大腿和小腿质心坐标分别记为x1i,大腿质心坐标方程为xyz小腿质心坐标方程为 图15机械腿质心

xyz设头颈上下摆动角度为δ,左右摆动角度为θ，颈部关节为B,如图10所示。头颈坐标为xyz图16头颈质心坐标由于各个腿部髋关节坐标和颈关节坐标相对身体质心坐标方位和大小都是已知的，所以可以求出大、小腿质心坐标和头颈质心坐标，总质心坐标也随之可以求解。研究总质心的变化规律对仿生机械行走的稳定性有理论价值。3.2单腿分析3.2.1单腿结构图单腿结构如图11，包含尺寸标注。图17单腿结构图曲柄摇杆机构是一种典型的四杆机构之一，由曲柄、摇杆、连杆、机架组成的。曲柄或摇杆通过直接接触将预定的运动传给从动件。由于曲柄摇杆机构可以实现各种复杂的运动要求，而且具有结构简单紧凑的特点，所以广泛应用于各种自动化机器、仪器和装配线，例如在纺织机械、印刷机械以及一些控制系统等装置中，广泛应用着各种类型的曲柄摇杆机构。上述单腿结构可以简化为曲柄摇杆机构，如图18，含尺寸标注。图18简化后的曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构分析如图19。图19曲柄摇杆机构分析3.2.2Matlab运动分析运用Matlab软件进行运动分析，程序如下：disp'******平面四杆机构的运动分析******'clcL1=input('输入机架长度L1=');L2=input('输入曲柄长度(主动件)L2=');L3=input('输入连杆长度L3=');L4=input('输入输入从动杆#4长度L4=');rs=[L1L2L3L4];minimum=min(rs);maximum=max(rs);while(minimum+maximum)>(sum(rs)-minimum-maximum)disp'此机构不满足杆长条件,程序终止',break;endifL1<=L2&&L1<=L3&&L1<=L4disp'此机构为双曲柄机构'elseifL2<=L1&&L2<=L3&&L2<=L4disp'此机构为曲柄摇杆机构'endw2=input('输入主动件角速度w2=');th2=[0:1/6:2]*pi;th34=zeros(length(th2),2);options=optimset('display','off');form=1:length(th2)ifm==1th34(m,:)=fsolve('fourbarposition',[11],options,th2(m),L2,L3,L4,L1);elseth34(m,:)=fsolve('fourbarposition',th34(m-1,:),options,th2(m),L2,L3,L4,L1);endendy=L2*sin(th2)+L3*sin(th34(:,1)');x=L2*cos(th2)+L3*cos(th34(:,1)');xx=[L2*cos(th2)];yy=[L2*sin(th2)];figure(1)plot([x;xx],[y;yy],'k',[0L1],[00],'k--^',x,y,'ko',xx,yy,'ks')title('连杆3的几个位置点')xlabel('水平方向')ylabel('垂直方向')axisequalth2=[0:2/72:2]*pi;form=1:length(th2)ifm==1th34(m,:)=fsolve('fourbarposition',[11],options,th2(m),L2,L3,L4,L1);elseth34(m,:)=fsolve('fourbarposition',th34(m-1,:),options,th2(m),L2,L3,L4,L1);endendfigure(2)plot(th2*180/pi,th34(:,1),th2*180/pi,th34(:,2))plot(th2*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th2*180/pi,th34(:,2)*180/pi)gridxlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('从动件角位移(度)')title('角位移线图')w3=(L2*w2*sin(th34(:,2)-th2'))./(L3*sin(th34(:,1)-th34(:,2)));w4=(L2*w2*sin(th2'-th34(:,1)))./(L4*sin(th34(:,2)-th34(:,1)));figure(3)plot(th2*180/pi,w3,th2*180/pi,w4);gridxlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('从动件角速度(rad\cdots^{-1})')title('角速度线图')s32=th34(:,1)-th2';s43=th34(:,2)-th34(:,1);s24=th2'-th34(:,2);a3=(L2*w2^2*cos(s24)+L3*w3.^2.*cos(s43)-L4*w4.^2)./(L4*sin(s43));a4=(L2*w2^2*cos(s32)-L4*w4.^2.*cos(s43)+L3*w3.^2)./(L4*sin(s43));figure(4)plot(th2*180/pi,a3,th2*180/pi,a4);gridxlabel('从动件角加速度')ylabel('从动件角加速度(rad\cdots^{-2})')title('角加速度线图')disp'曲柄转角连杆转角-从动杆4转角-连杆角速度-从动杆4角速度-连杆加速度-从动杆4加速度'ydcs=[th2'*180/pi,th34(:,1)*180/pi,th34(:,2)*180/pi,w3,w4,a3,a4];disp(ydcs)ex=L2*cos(th2')+L3*cos(th34(:,1))-L4*cos(th34(:,2))-L1;ey=L2*sin(th2')+L3*sin(th34(:,1))-L4*sin(th34(:,2));ee=norm([exey]);disp'曲柄转角X向偏差Y向偏差'wc=[th2'*180/pi,ex,ey];disp(wc)fprintf(1,'偏差矢量矩阵的模ee=%3.4f\n',ee);figure(5)plot(th2*180/pi,ex,th2*180/pi,ey)gridtitle('均方根偏差曲线')xlabel('主动件转角\theta_2(度)')ylabel('均方根偏差')结果输出：输入机架长度L1=45.92输入曲柄长度(主动件)L2=12输入连杆长度L3=45输入输入从动杆#4长度L4=30.09此机构为曲柄摇杆机构输入主动件角速度w2=53.2.3matlab可视化结果输出图20连杆3的几个位置点图21角位移线图图22角速度线图图23角加速度线图图24均方根偏差曲线4.电控系统4.1ROBOPRO软件介绍ROBOPRO软件作为慧鱼创意模型的核心控制部分，ROBOTXT控制器实现了控制模型的运动过程，而ROBOTX控制器控制过程的实现，需要应用软件进行编程。ROBOPro软件是针对ROBOTX控制器、ROBO接口板的编程软件。为了简化编程过程，降低使用软件的门槛，ROBOPro软件使用流程图式的图框编程过程。用户只需进行简单的学习，加上已有逻辑思维能力，就可以畅游于慧鱼创意世界之中。4.2ROBOTXTController控制器4.2.1控制器外观4.2.2ROBOTXTController接口分布4.2.3ROBOTXTController主要功能如果说ROBOPRO软件是程序的核心，那么ROBOPROTXTController就是程序实现的载体，作为连接程序和执行器之间的桥梁，ROBOTXTController的功能极其强大，它具有统一的输入/输出端口，简单易懂的操作系统。可以两个ROBOTXTController控制板控制多个执行器共同实现设计的功能。4.3连接接口板ROBOpro有三种连接控制板的方法，分别是（1）通过USB线进行连接（2）通过蓝牙连接（3）通过无线局域网连接连接步骤4.3.1使用USB线连接在未新建脚本的环境下(USB线方法)使用USB线连接电脑和控制板，当控制板开机后电脑会自动识别。安装驱动后在ROBOpro软件中，点击COM/USB选项，2、选择自己接口板类型，点击OK3、选择自己的连接方式，点击确定4、点击测试5、若连接成功，会出现如图所示界面，若报错，关闭软件重复上述步骤6、此时，就可以新建脚本文件进行编程7、程序在线运行和下载点击1可以在线运行程序点击2可以停止正在运行的程序，点击下载即可将程序下载进控制板中2、蓝牙方法连接控制板打开控制板的蓝牙开关（settings-network-bluetooth），Bluetooth下数字为连接时输入的PIN码电脑打开蓝牙选项，在蓝牙中搜索控制板。连接成功后点击设备和打印机选择控制板型号，右键-连接时选择-接入点点击后会显示连接成功。接下来按照步骤1进行配置。注：步骤3选择第三项bluetooth4.4程序逻辑框图主程序第五章功能特点 5.1功能特点 通过直流电机驱动,齿轮联接结构组成带动齿轮轴的转动。齿轮转动带动啮合齿轮转动继而带动腿部运动来控制模型的移动，电机逆向转动来实现模型前进。传感器用机械限位开关可检测前方的障碍物。由于同一边的腿关节由曲轴与齿轮联接，故可以通过调节曲轴角度来控制各腿相位的异同以及相位差，以达成不同的步态。机器人的腿是按照“四连杆机构”设计的。采用的结构类型是曲柄摇杆机构。在曲柄旋转时机器人的脚以椭圆的形状摆动这样所产生的运动就类似走路时的一步。实现了四足仿生机器狗的前进、后退、避障等动作。5.2应用价值 随着科技日益发展，许多先进产品开始逐渐应用于实际生活中，给人们的日常带来了许多便利。比如许多公司为了安全都会在夜间安排相关的工作人员进行必要的巡逻，而有了机器狗之后这个工作完全可以让它来承担，让员工可以享受正常的作息时间，减少人力资源消耗。机器狗还能够替代用于服务特殊人群的导盲犬，比起传统导盲犬，它不需要经历过长时间的专业训练，很容易就能够在社会上得到普及。机器狗还可以帮助它的主人去搬运货物，省去了不在家时取货的困扰，以及弱势群体不易搬动重物的问题。随着未来人工智能技术的不断发展与普及，类似的产品还会发挥出更大的价值。关于机器狗所拥有的功能，包括以下几种。5.2.1巡逻、勘测对于有过夜班经历的人来说，那种频繁倒时差的痛苦是记忆深刻的。长期的作息不规律还会对人体产生一些不良影响，导致体质变差。而相比起人类，机器狗可以24小时不知疲倦地巡逻，减少因督察不利而产生的事故几率，在安全、工作效率等方面更具有优势。同时，在一些需要勘测，人力不便于到达的地方，更是它们大显身手的时候。一些高危、精密的勘测工作，可以让机器狗来进行，它们体积小，具有传感系统和数据处理系统，可以根据具体的工作内容进行设置，能够高效低风险的完成工作。5.2.2导盲、生活助手导盲犬虽然在很大程度上帮助到了特殊人群，但是也存在不小的问题。作为动物难免会有一些不容易改掉的习性，会影响主人和邻居，而机器狗则不存在这方面的问题。同时传统导盲犬需要长时间训练，相比之下，机器狗更容易普及。通过量产机器狗可以为所有在生活上有困难的人群进行贴心服务。除了帮助弱势群体，普通家居生活也可以使用它，未来的人工智能发展，可实现陪伴幼儿玩耍、早教等等功能。5.2.3搬运科技的一个重要功能就是解放人类，这一个特点在机器狗搬运货物上表现得尤为突出。一些重的货物机器狗可以进行搬运。许多人都经历过货物到了人却因为各种原因没办法去取的尴尬，有了机器狗之后它就完全可以代劳这样的工作了。机器狗还能被应用于军事国防领域，可以说设计的范围非常之广，未来，机器狗肯定会更加频繁地出现在我们生活中，大大影响我们的生活。图27机器狗搬运图片5.3未来展望 当前,机器狗主要有两大发展方向:一是在复杂环境里,像足类动物一样可以跑、跳、翻越障碍,需要适应复杂的地形和环境的足式机器人;二是在城市里,接触的主要是平坦道路,以滑行为优势的轮式机器人。未来可实现二者的结合，足轮融合方案，有腿又有轮，拥有“崎岖路面走得稳,平坦路面跑得快”的本领。可以说，机器狗无论在软件设计还是硬件改善上都比以前的机器狗有很大进步。在未来，其更有望在巡逻、社区安保、灾难救援等领域发挥作用，成为人类的新智能伙伴和生活助手。图28智能机器狗第六章主要创新点 6.1自主设计拼接慧鱼的一大特点是拼装方式多种多样，原材料采用优质尼龙塑胶，韧性好，弯曲不易折断。其六面拼接的专利技术让人们充分的发挥想象力，创造出让人意想不到的作品。并且大多数的零件是缩小版的齿轮，轴等。该作品是我们自主设计拼接外形，齿轮转动带动啮合齿轮转动继而带动腿部运动，实现模型的移动。6.2跨越地