可縮放并聯(lián)蠕動機器人的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著機器人機構(gòu)學(xué)理論與智能控制理論的發(fā)展，地面移動機器人越來越得到社會各界的關(guān)注。不同的移動形式、不同的適用環(huán)境的機器人逐漸被相關(guān)領(lǐng)域研究學(xué)者提出。目前，地面移動機器人以其易控制性、高度靈活性、任務(wù)多樣化等優(yōu)點被應(yīng)用到了許多行業(yè)，例如軍事偵探、醫(yī)療服務(wù)、快遞物流、災(zāi)難救援等。
　　本文以城市災(zāi)難現(xiàn)場勘探和物資運輸為應(yīng)用場景，提出了一種由3RPS并聯(lián)機構(gòu)和3P縮放機構(gòu)組合而成的新型機構(gòu)（命名為2-3RPS平臺可縮放機構(gòu)），并將其用于

2、災(zāi)難勘探機器人。本文分析了該機構(gòu)的自由度、運動學(xué)正解、運動學(xué)逆解以及將該機構(gòu)用于地面移動機器人（災(zāi)難勘探機器人）的運動步態(tài)。分析結(jié)果表明，3RPS并聯(lián)機構(gòu)自由度為3、3P縮放機構(gòu)自由度為1、2-3RPS平臺可縮放機構(gòu)自由度為9;該機構(gòu)用于可縮放并聯(lián)蠕動機器人的原理構(gòu)型時，對機器人的前進(jìn)步態(tài)、后退步態(tài)以及轉(zhuǎn)向步態(tài)進(jìn)行了探討，分析了步態(tài)中需要滿足的機構(gòu)條件，給出了三種運動步態(tài)中原動件各自不同的運動規(guī)律。
　　運用Adams軟件對2-3

3、RPS平臺可縮放機構(gòu)的自由度以及運動步態(tài)進(jìn)行了仿真與驗證。仿真結(jié)果表明，本文對3RPS并聯(lián)機構(gòu)、3P機構(gòu)以及3RPS平臺可縮放機構(gòu)的自由度計算結(jié)果正確，對該新機構(gòu)的運動步態(tài)（前進(jìn)步態(tài)、后退步態(tài)以及轉(zhuǎn)向步態(tài)）分析結(jié)果正確，仿真按照預(yù)期完成。
　　通過對機構(gòu)的自由度驗證和步態(tài)驗證之后，進(jìn)行了機器人的工程樣機設(shè)計、加工與組裝。本文介紹了樣機設(shè)計的流程，對轉(zhuǎn)動副設(shè)計、推桿選型、球副的設(shè)計、縮放平臺設(shè)計進(jìn)行了簡述。其中，球副的設(shè)計時，對本文