双足式机器人是如何实现的？

双足步行机器人—直立行走，其有着良好的自由度、动作灵活、自如、稳定。双足机器人是一种仿生类型的机器人，能够实现机器人的双足行走和相关动作。作为由机械控制的动态系统，双足机器人包含了丰富的动力学特性。在未来的生产生活中，类人型双足行走机器人可以帮助人类解决很多问题比如驮物、抢险等一系列危险或繁重的工作。

一、机器人的结构设计

机器人的关节

双足竞步机器人的结构类似于人类的双足，可以实现像人类一样行走。本机器人采取了使用模拟舵机代替人类关节，实现机器人的步态设计控制。使用舵机控制芯片控制各个关节的动作，从而实现了对步伐的大小、快慢、幅度的控制。

用铝合金或其他轻型高硬度材料来制作机器人的结构件，类似于人类的骨骼，从而来支撑机器人的整体。用轻型、有一定强度的材料(比如亚克力板)来制作机器人的顶板和脚板，模拟人类的胯部和脚掌从而来支持机器人的行走与稳定。因为行走是多关节配合的动作，机器人能独立完成行走或其他任务。作为类人形机器人，本机器人采用六个舵机分别代替两条腿的关节，其中一条腿的三个关节如图 1 所示。

舵机：使用舵机来代替关节活动。舵机的好坏决定了机器人行走的质量。选择质量好，运行平稳，执行到位的常规舵机即可，结构件的尺寸与型号决定的关键是在于舵机的尺寸型号。

机器人的硬件结构

机器人的硬件结构如图 3 所示。

三、软件设计与调试

机器人工作流程

双足竞步机器人(窄足)的步态比较接近于人类正常行走时的步态，按照重心进行步态控制。为了方便程序的编写和动作的调试，关节舵机的编号为 (0-5)号。编程为理想化编程，实际程序会和理想编程有所偏差，因此编程完成之后要进行多次动作的微调，机器人工作流程图如图 5 示。

来源：唐门教主