少驅(qū)動六足機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與運動特性分析.pdf

1、六足機器人在野外探測、環(huán)境監(jiān)控、搶險救災(zāi)和軍事偵查等國民經(jīng)濟和國防領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，因此成為機器人領(lǐng)域的研究重點。目前關(guān)于六足機器人的研究已經(jīng)取得了豐富的成果，但是存在關(guān)節(jié)自由度多、控制系統(tǒng)復(fù)雜、機器人負(fù)載能力弱等問題，限制了其在實際中的應(yīng)用?；诖?，本文設(shè)計了一種少驅(qū)動六足機器人，以越障性能與運動穩(wěn)定性為目標(biāo)優(yōu)化了機器人腿部機構(gòu)參數(shù)，分析了機器人各種不同狀態(tài)下的運動學(xué)性能，并通過設(shè)計機器人變胞腿部機構(gòu)，實現(xiàn)了機器人的多運動模式，

2、提升了其越障能力。本文主要完成的研究工作如下:
　　1、設(shè)計了少驅(qū)動六足機器人的總體結(jié)構(gòu)。根據(jù)六足機器人總體設(shè)計目標(biāo)，在對比分析不同腿部機構(gòu)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，設(shè)計六足機器人腿部機構(gòu)，并對機器人的機身結(jié)構(gòu)、傳動與動力系統(tǒng)、傳感與控制系統(tǒng)進行了模塊化設(shè)計，在此基礎(chǔ)上建立了少驅(qū)動六足機器人總體結(jié)構(gòu)的三維模型。
　　2、少驅(qū)動六足機器人腿部機構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計。分析少驅(qū)動六足機器人的腿部結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合各種不同的運動狀態(tài)，提出足端軌跡需要滿

3、足的條件。在此基礎(chǔ)上，以機器人的越障性能最好，行走過程最穩(wěn)定為優(yōu)化目標(biāo)，以足端運動軌跡要求和傳動性能要求為約束條件，運用信賴域優(yōu)化算法對腿部機構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計，使得少驅(qū)動六足機器人的性能符合設(shè)計要求。
　　3、基于ADAMS的少驅(qū)動六足機器人運動性能分析。分析了機器人在各種不同狀態(tài)下的運動學(xué)性能，驗證機器人的直線行走、左右轉(zhuǎn)彎、爬坡、爬越單級臺階以及連續(xù)臺階等能力，驗證機器人總體設(shè)計的可行性。
　　4、機器人變胞腿部機構(gòu)設(shè)