自然界里有很多地面环境并不平整,比如山地、丘陵、雪地等,在这些地面上,足式跟轮式、履带式相比较,它在运动的灵活性和环境的适应性方面有着显著的优势;而风能又是一种分布广泛、近乎无尽地可持续利用的清洁能源。结合当下提倡绿色环保的主题,我们制作了一款足式机器人,它通过风力驱动,利用连杆和齿轮装置让机器人行走。它环保、通过性强,可以在地形勘探、农耕等领域发挥其长处。
我们想制作的机器人首先要具有协调性和稳定性,在行进过程中不能发生翻倒或幅度过大的颠簸等;其次要有强大的越障能力,能够充分发挥足式机器人的优势,轻松通过不平整的路面,甚至爬上较高的障碍;风力驱动装置,要能充分利用风能,减少其他动力能源的投入;在移动性方面我们希望机器人可以实现遥控转向、前进、后退和变速等功能;最后是功能性,该机器人要具有一定的载重能力,以此来保证它的可拓展性。
我们完成了对机器人的3D建模,对其连杆和足部长度进行调整,并确定步态,从而保证了其运动的稳定性;考虑到风力的不持续性,在动力方面我们采用风-电耦合的传动方式,有风时风力驱动,并给蓄电池充电,无风时由电池来驱动电机;我们还设计了由一个连杆和四个齿轮组成的变速装置,通过遥控控制连杆的角度,从而实现机器人的转弯与前进后退。由于疫情原因,我们没有制作实物,3D模型中也暂未将蓄电池、电机和遥控装置画出。