基于多組連桿機(jī)構(gòu)的爬樓越障機(jī)器人的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)備受關(guān)注，機(jī)器人的移動(dòng)性能要求也越來(lái)越高，能夠自主越障的移動(dòng)機(jī)器人成為研究的熱點(diǎn)。然而，目前的移動(dòng)越障機(jī)器人難以跨越臺(tái)階尺寸不同的樓梯障礙。因此，本文提出一種基于多組連桿機(jī)構(gòu)的能夠跨越多種尺寸樓梯障礙的輪式越障機(jī)器人。
　　本文在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，深入分析對(duì)比現(xiàn)有的中小型移動(dòng)越障機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及越障特點(diǎn)，提出利用機(jī)構(gòu)基本運(yùn)動(dòng)單元重組構(gòu)型的方法，構(gòu)造移動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)，綜合考慮樓梯地形的特點(diǎn)和輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，

2、設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)式可攀爬樓梯的輪式越障機(jī)器人。
　　本文以可攀爬樓梯的越障機(jī)器人為研究對(duì)象，利用機(jī)構(gòu)分析解析法建立四桿運(yùn)動(dòng)單元的末端軌跡方程，運(yùn)用單變量設(shè)計(jì)研究的方法研究其軌跡。建立機(jī)器人虛擬樣機(jī)模型，將機(jī)器人爬樓過程在SolidWorks軟件Motion插件中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，分析機(jī)器人樓梯通過性的幾何約束條件，并以平順性和低能耗為優(yōu)化目標(biāo)，利用ADAMS軟件對(duì)機(jī)器人進(jìn)行多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確定四桿運(yùn)動(dòng)單元越障的最優(yōu)桿長(zhǎng)組合和安裝尺寸。

3、
　　建立越障機(jī)器人平坦地面差速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)和三維空間姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤控制、空間定位和合理路徑規(guī)劃提供依據(jù)；對(duì)越障機(jī)器人的爬樓過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模分析，結(jié)合動(dòng)力學(xué)仿真，分析機(jī)器人樓梯越障的影響因素。分析越障機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能，如凸起輪廓通過性、斜坡靜態(tài)穩(wěn)定性、溝壕跨越能力，綜合評(píng)價(jià)機(jī)器人的越障能力。
　　裝配被動(dòng)式可攀爬樓梯的輪式越障機(jī)器人的樣機(jī)模型，通過復(fù)雜地形的試驗(yàn)，驗(yàn)證了本文提出的越障機(jī)器人具備良好的移動(dòng)