內(nèi)外驅(qū)動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人設(shè)計及性能分析.pdf

1、球形機器人至今發(fā)展歷史僅約20年,它是傳統(tǒng)機器人運動方式的突破,是移動機器人研究領(lǐng)域的熱點問題之一。目前的球形機器人大多為內(nèi)部驅(qū)動,很難解決能源供給問題。為此,本文提出了一種內(nèi)外驅(qū)動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人,針對該球形機器人進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、靜平衡分析、越障性能分析方面的研究。
　　 首先對球形機器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展進行介紹,提出了目前球形機器人研究中遇到的主要問題。通過應(yīng)用機器人重心偏移力偶驅(qū)動的方法,設(shè)計了一種內(nèi)外驅(qū)動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人

2、裝置。該球形機器人以外部風(fēng)能驅(qū)動為主,以球體內(nèi)部電機驅(qū)動為輔。
　　 然后運用空氣動力學(xué)和靜力學(xué)理論建立了機器人的靜力學(xué)平衡方程,制作了一個鑲嵌在球體內(nèi)部的數(shù)字氣壓計,以實時獲得球體內(nèi)部初始氣壓,通過測量在各個氣壓之下所對應(yīng)的接觸半徑。得到一些實驗數(shù)據(jù),對機器人的靜力學(xué)平衡方程的正確性進行了驗證。
　　 最后,根據(jù)力矩平衡原理建立了描述該球形機器人越障運動性能的約束方程,得出了風(fēng)速、地形傾角、障礙物高度、球體尺寸及重量等