【Arduino 动手做】尝试用并联结构Delta机器人制作双足机器人的腿

2025-06-0962
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本文介绍了如何使用并联结构Delta机器人制作双足机器人的腿。通过采用直列式设计和RUU结构,结合3D打印底座、大扭矩舵机和高弹性聚氨酯橡胶球,实现了更简单的行走动作。硬件清单包括60kg和18kg的大扭矩舵机、Intel Curie Nano控制板等。该项目适合零基础新手尝试,并且可以通过蓝牙与手机进行双向通讯,控制双足机器人的动作并反馈姿态数据。

在了解了众多双脚机器人的下肢结构后,我注意到了Agile Robotics公司的ATRIAS机器人,它的腿部采用直列式设计,相比串联式结构更加简单。同时,在分析了成熟的DELTA让步机械手的工作原理后,设想可以将DELTA的让步结构应用到双脚机器人的下肢上。

Delta机器人拥有特殊的直立式结构,即将三组汇合机构由三角形排列改为垂直排列,以便更好地容纳2组DELTA组成的双足结构,同时在每组中可以增设2组腿,更好地完成行走动作。

 

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RUU结构由驱动器、主动杆、上部Hulk铰链、从动杆、下部Hulk铰链组成,从上到下固定在脚球上。六个驱动部件,六个大扭矩舵,安装在顶部底座上,构成一个完整的结构。


1 - 基座部分,2a 3a 4a - 驱动装置(高扭矩舵),2b 3b 4b - 主动杆(舵架)

2c 3c 4c - 铰链(Wan-Hinge 节),2d 3d 4d - 棒

2e 3e 4e* - 铰链(Wan-Hinge 节),5 - 球

* - 块体以一定角度固定
 

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 为了方便制作,双足机器人底座采用3D打印,驱动市售的60kg和18kg大扭矩串联舵机,绿巨人铰链采用可以购买的10mm和4mm魔杖改造,腿部骨架采用空心钛合金管制成,以减少活动部分的惯性,脚球采用高弹性聚氨酯橡胶球。


控制板是 Curie Nano,基于英特尔 Curie 模块设计,并与 Arduino 101 兼容。该模块由 x86 Quark 核心和 32 位 ARC 架构核心组成,内置蓝牙 4.0 和 6 轴姿态传感器。体积小巧,功能强大,非常适合用作双足机器人开发板。


利用控制板内置的蓝牙功能实现与手机的双向通讯,手机控制双足机器人动作,并反馈机器人姿态数据。

 

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硬件清单

 

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附录
【Arduino 动手做】尝试并联结构 Delta 制作双足机器人的腿
项目链接:https://hackaday.io/project/176031-biped-robot-with-delta
项目作者:brightkuang
项目演示:https://cdn.hackaday.io/images/original/4322631606566148489.gif
https://cdn.hackaday.io/images/original/775301609171166192.gif
https://cdn.hackaday.io/images/original/3028151606565898237.gif
https://cdn.hackaday.io/images/original/2065611606566032728.gif
项目视频 :https://www.youtube.com/watch?v=WRbj9KdWbDk
项目代码:https://cdn.hackaday.io/files/1760317531310304/robot.ino
https://cdn.hackaday.io/files/1760317531310304/myReadPos.ino
f3d 文件:https://cdn.hackaday.io/files/1760317531310304/biped_robot_v1.f3d
3D 文件:https://cdn.hackaday.io/files/1760317531310304/base.step
电原理图:https://cdn.hackaday.io/images/578021606658350852.png

 

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创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

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