多足仿生蜘蛛机器人实训作品结构设计

刚把最后一组舵机线理完卡进线槽的时候，指尖还沾着3D打印支脚打磨留下的PLA粉末，之前试装时支脚边缘的层纹毛刺刮断杜邦线的问题，前前后后改了三次支脚的走线槽深度才解决。最开始做足端结构的时候没考虑舵机转动的干涉量，第一次通电调试时相邻足的舵机摇臂直接卡在一起，把其中一个9g舵机的齿轮打崩了齿，后来重新调整了每只足的转动角度限位，在足根和机身连接的位置加了1.2mm的间隙垫片，反复测了二十次全步态循环才没再出现卡滞。

布线的时候最头疼，主控板、舵机扩展板、电源模块叠在狭小的机身仓里，一开始把电源线和信号线捆在一起，调试的时候舵机一转动就出现信号干扰，足端动作抖得厉害，后来把电源线走机身下层的独立走线槽，信号线沿着上层的支架分开排布，在每束线的位置都加了热缩管固定，还特意在主控板下方留了2mm的散热间隙，连续跑四十分钟步态测试主控板也没出现过热降频的情况。

做这个项目是第三学年工程实训的考核内容，最开始想做六足结构，算下来机身重量会超出去，舵机负载太大根本撑不住连续行走，后来改成四足的仿生蜘蛛结构，把每只足的两节连杆长度做了优化，缩短了上连杆的长度来降低舵机的静扭矩负载，足端特意做了15度的倾斜角，不管是在平整桌面还是略有起伏的地毯上，抓地力都比平切的足端好很多。之前跨软件导结构文件的时候，舵机安装孔的位置出现了0.3mm的公差偏移，螺丝拧进去的时候把安装柱拧裂了，后来重新对齐了装配基准，把每个安装孔的公差都调到了0.1mm的适配范围，装的时候不用使劲扩孔就能顺利拧入螺丝。

调试步态的时候也踩了不少坑，最开始写的步态顺序不对，机器人一通电就直接侧翻，后来反复调整每只足的抬起、落下、前移的时序，把重心转移的幅度调到了机身中心偏移不超过5mm的范围，慢走、小幅度转向的动作都能平稳完成，不会出现晃动感。机身顶部的走线特意留了足够的余量，不会因为足端大幅度转动扯到导线，每个舵机的接线端都打了少量热熔胶固定，之前测试的时候有根线因为反复弯折松脱，折腾了半天才找到故障点，固定之后连续做上百次步态循环也没出现接线松脱的问题。现在整个结构装完重量刚好控制在设计范围内，舵机运行的电流也在额定负载以内，后续还能在机身预留的安装位上加红外避障模块，扩展自主行走的功能。