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可变形履带式机器人行走机构设计及运动仿真--第1页
可变形履带式机器人行走机构设计及运动仿真
李松;朱建柳;金晓怡;黄立新
【摘要】针对移动机器人在非结构化地形环境中负载能力低、运动稳定性较差的
问题,设计了一种可变形履带式机器人行走机构.该机器人采用4节履带构型,有效地
增加了与地面的接触面积,从而提高了其运动稳定性.将椭圆形成原理应用于履带张
紧机构的设计当中,采用双椭圆摆臂回转机构,设计可变形履带机器人模型.为了描绘
机器人的越障性能,从运动学的角度分析了机器人在爬越台阶和跨越沟壑2种典型
障碍的运动过程,并得出相应的越障极限参数.利用Adams建立仿真模型,对机器人
的虚拟样机进行了动力学分析.仿真分析表明机器人能够翻越200mm高的台阶和
300mm宽的障碍,并得出驱动机器人运动的力矩曲线图.本研究为后续改进及优化
研究提供了参考.%Aimingattheproblemoflowloadcapacityandpoor
movementstabilityofmobilerobotinunstructuredterrainenvironment,a
travelmechanismforreconfigurabletrackedrobotwasdesigned.Therobot
appliedtheconfigurationwithfourtracks,whichincreasedthecontact
areawiththegroundeffectivelyandimprovedthemovementstability.By
applyingtheellipseformingprincipletothemechanismdesignofthe
crawlertensiondevice,andadoptingswingarmmechanismwithtwo
ellipses,themodelofreconfigurabletrackedrobotwasdesigned.For
describingobstacle-surmountingperformanceofrobot,theprocessesof
climbingstairandcrossinggullywereanalyzedfromtheviewpointof
kinematics,andobtainingthecorrespondingobstacle-surmountinglimit
parameters.ByapplyingAdamsthesimulationmodelwasbuilt,andthe
dynamicsofthevirtualprototypingforrobotwasanalyzed.Theresults
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showthattherobotsucceededinsurmounting200mmhighstairand300
mmwidegully,andobtainedthetorquecurvewhichcoulddrivethe
motionforrobot,whichprovidesaneffectivemethodforthefollowing
studyofimprovementandoptimization.
【期刊名称】《轻工机械》
【年(卷),期】2018(036)001
【总页数】6页(P29-34)
【关键词】可变形履带式机器人;行走机构;越障性能;虚拟样机
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