輪腿混合式攀爬機器人的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著移動機器人技術的不斷發(fā)展與成熟，機器人的應用范圍也越來越廣泛，涉及到軍事偵查、探測救援、星球探索等領域。在這些高危險的場合里要求機器人能夠代替人類完成任務。常見的機器人的移動方式分為輪式、腿式及履帶式，由于單種類型的移動方式的應用都有各自的優(yōu)缺點，因此混合式機器人的研究逐漸成為了該領域的研究熱點和趨勢。本次研究的基于同相非同相及偏心非偏心混合式的小型機器人結合輪式和腿式機器人的優(yōu)點能夠在平地、草地、沙地等復雜地面上穩(wěn)定的行走和越障，

2、克服了該類機器人中行走與越障效率的不兼顧問題。同相和非同相是指機器人的行走步態(tài)，而偏心和非偏心是指行駛單元的結構。同相和偏心的技術是為了提高機器人的越障能力。該機器人基于同相非同相及偏心非偏心技術，采用四個普通的圓輪和負責攀爬越障的偏心式擺桿結構，在規(guī)整地形下以輪式結構高效率行走，在復雜地形下采用偏心式擺桿結構進行攀爬或翻滾，兼顧了行走效率和越障性能，并且機器人能夠穩(wěn)定的攀爬連續(xù)臺階。
　　本文首先通過分析該機器人的選題背景及當今

3、世界對輪腿混合式機器人的研究現(xiàn)狀，創(chuàng)新性的提出一種新型的輪腿混合式機器人。其次，詳細介紹了該混合式機器人的總體設計過程以及在平地和復雜地形下的步態(tài)規(guī)劃，并對機器人攀爬臺階的運動原理進行詳細分析。文章第三部分通過建立機器人運動學動力學模型，對機器人進行運動學和動力學分析計算，計算機器人能夠越過障礙物的極限高度，以及爬坡角度。第四部分給出該機器人控制系統(tǒng)的設計思想，并依次對硬件部分和軟件部分進行詳細的描述。第五部分通過平地行走實驗，對機器人