基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的移動機(jī)器人越障性能研究.pdf

1、本論文首先對移動機(jī)器人的分類進(jìn)行了簡單介紹，分別指出了輪式（單輪式、雙輪式、四輪式）、腿式、復(fù)合式（輪腿復(fù)合式、輪腿履復(fù)合式）等各種不同構(gòu)型的移動機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而介紹了各種移動機(jī)器人在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r、研究成果以及應(yīng)用前景；較系統(tǒng)地對虛擬樣機(jī)技術(shù)的概念，以及其在產(chǎn)品開發(fā)中的優(yōu)越性進(jìn)行了闡述，并對虛擬樣機(jī)應(yīng)用軟件中的ADAMS進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，說明了它在機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)中的廣泛應(yīng)用能力。
　　然后完成了移動機(jī)器人的總體

2、方案設(shè)計和機(jī)械本體設(shè)計。通過分析、比較國內(nèi)外各種移動機(jī)器人的移動方案，本論文提出了一種輪腿結(jié)合、獨(dú)立驅(qū)動的移動機(jī)構(gòu)方案。該機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)能夠滿足預(yù)期的設(shè)計要求，并初步實現(xiàn)了預(yù)期所要具備的功能?？蓱?yīng)用于室內(nèi)結(jié)構(gòu)環(huán)境和室外非結(jié)構(gòu)環(huán)境中，如偵察、探測、反恐、排爆等危險作業(yè)。
　　通過UG三維建模軟件對該機(jī)器人進(jìn)行三維實體結(jié)構(gòu)建模，運(yùn)用虛擬樣機(jī)軟件ADAMS，采用牛頓歐拉法，對處于幾種典型路況下的移動機(jī)器人建立了動力學(xué)模型。針對抽象出

3、的含有特殊障礙的不同地形，對機(jī)器人平地行走、爬坡、跨溝、翻越凸臺等越障運(yùn)動進(jìn)行了仿真，并分別進(jìn)行了機(jī)器人爬坡、越溝等多種障礙路況的仿真試驗。
　　通過對機(jī)器人越障能力與驅(qū)動力的數(shù)據(jù)分析對比，找到二者之間的關(guān)系；通過對機(jī)器人主要運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)動穩(wěn)定性的分析，找到了機(jī)器人爬坡時的最佳運(yùn)動模式；通過分析機(jī)器人在其他障礙路況的運(yùn)行情況，說明該輪腿復(fù)合式移動機(jī)器人具有一定的越障能力，從而驗證了該機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足課題要求的設(shè)計目標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)