12自由度微型四足机器人狗结构设计

　　这款微型四足机器人狗的结构设计，面向小型仿生移动平台的研发验证场景，可用于高校机器人工程专业的步态算法验证、嵌入式开发实训，也能作为小型环境巡检、室内交互场景的硬件载体，适配树莓派4代主控的安装尺寸，主控板安装位预留了标准M2.5固定孔位，孔位间距匹配树莓派官方安装规范，周边预留了GPIO排针的避让空间，不会出现接插杜邦线时与结构件干涉的问题。整体机架采用分层式设计思路，上层红色承载板为核心受力结构，承担主控板、电池模块的安装载荷，四个足端驱动单元对称布置在承载板四角，每个驱动单元集成两个舵机安装位，分别实现腿部的前后摆动与抬落动作，合计12个主动自由度，可实现对角小跑、原地转向、小幅越障等基础步态。腿部结构采用轻量化镂空设计，

　　在保证舵机输出轴连接强度的前提下，尽可能降低运动部件的惯量，减少舵机负载余量的占用，足端预留了橡胶脚垫的安装卡槽，可搭配防滑脚垫提升地面摩擦力，避免光滑地面行走时出现打滑侧移的问题。机架中部的走线槽做了圆角过渡处理，可将舵机信号线、电源线规整收纳至槽内，避免腿部运动过程中拉扯线缆造成接线松脱，电池安装位设计在主控板下方的重心位置，可降低整机重心高度，提升行走过程中的姿态稳定性，减少侧翻风险。整机安装边界控制在手掌尺寸范围内，可放置在桌面开展调试工作，不需要占用过大的试验空间，结构件的拼接采用卡槽定位加螺丝紧固的组合方式，不需要额外的粘接工序，组装时可通过卡槽快速定位各部件的相对位置，降低装配难度。各关节的转动范围做了机械限位设计，避免舵机超行程转动造成结构件碰撞损坏，限位角度经过步态仿真验证，可覆盖常规行走动作所需的关节转角范围，不会限制正常步态的动作实现。