智能接待机器人的关节机构设计方案参考：运动范围和运动速度变化

智能接待智能接待机器人的关键在于设计关节及其控制，因而增加了关节机构和关节控制的复杂度。每个关节都是影响智能接待智能接待机器人整体运动状态的因子，所以设计时需要考虑全体的运动特性，并对关节的运动范围和运动速度变化做出约束。智能接待智能接待机器人关节运动的约束来自运动范围和运动速度两个方面。另外，在关节设计时也要考虑不同关节所受不同力的影响，并要设计不同的关节机构。

(1)运动范围约束。智能接待智能接待机器人各个关节都有其运动范围，需要对各个关节的运动 范围进行约束。为了使其能够更稳定地步行，要分别对智能接待智能接待机器人下肢12 DOF 的运动 和上体腰及手臂等7个关节的运动进行约束。全身各个关节的运动范围分别如表3.1 所示，由于两条腿的运动范围一样，所以表3.1中没有区分左右腿，只是按照关节来描 述。运动幅度正负的标定是以直立姿态为标准，根据关节转动方向来定，顺时针方向为 负，逆时针方向为正。

表3.1智能接待智能接待机器人关节运动范围约束

(2)运动速度约束。关于智能接待智能接待机器人运动速度，现有的算法只能维持它的低速二足 步行。 一些比较成功的二足步行机器人步行速度可以从360m/h(Sony SDR-4X)~ 2.5km/h (本田ASIMO) 不等。但是由于智能接待智能接待机器人的身高和步长差异很大，所以不能 单纯依靠步行绝对速度来衡量步行的快慢和质量。本节利用智能接待智能接待机器人步行速度除以 其腿长后，计算得出其相对速度。按照这种算法可以得到正常步行情况下，人的相对速 度约为4,本田 ASIMO 相对速度约为2.8。目前二足步行速度Z快的智能接待智能接待机器人 RunBot 相对速度约为3.5。

本节所述的智能接待智能接待机器人身高和ASIMO 几乎一致，但重量却比 ASIMO 的54kg 重逾 15kg 。ASIMO 的材料、驱动、传感器等条件都比本节设计的智能接待智能接待机器人好很多。综合以 上考虑，本节设计的智能接待智能接待机器人步行相对速度可定为1,把相对速度换算成绝对速度 v, 则