Представлена кинематическая модель нижней конечности четвероного шагающего робота. Ключевая особенность модели заключается в расположении приводов в бедренном шарнирном узле, при этом передача вращения от
вала привода на голень реализуется с помощью рычажного механизма. Преимуществом разработанной конструкции
является уменьшение массы нижней конечности, что способствует повышению скорости реакции конечности на
управляющие сигналы и увеличению маневренности робота в целом. Недостатком является усложнение кинематики,
что, в свою очередь, требует вычисления зависимостей между углами поворотов звеньев.
Целью исследования является разработка полной кинематической модели нижней конечности четвероногого робота с расположением приводов бедренного звена и звена голени в одном шарнирном узле, где передача крутящего
момента с вала привода на голень осуществляется через рычажный механизм. Такой подход позволит снизить массу
нижних конечностей и избежать недостатков, присущих классической кинематической схеме.
Продемонстрирована зависимость между углом вращения вала привода и поворотом голени четвероного шагающего робота относительно бедра. Для апробации модели разработаны уравнения, описывающие траекторию движения точки голеностопа в процессе ходьбы. По полученным координатам рассчитаны изменения углов в результате
решения обратной задачи кинематики. Полученные графики изменения углов демонстрируют плавность и непрерывность, что является необходимым условием для обеспечения безударного движения нижней конечности.
Верификация посредством трехмерной модели в SolidWorks подтверждает отсутствие механических коллизий
между звеньями во всех расчетных положениях. В статье приведен математический аппарат для проектирования
и управления конечностями шагающих роботов. Таким образом, работа закладывает основу для создания более
легких и динамичных платформ, применимых в задачах инспекции, мониторинга и автономной навигации в сложных условиях.