欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、履帶式移動機(jī)器人在災(zāi)難搜救、科研探測和軍事行動等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為提高履帶式移動機(jī)器人的越障性能，傳統(tǒng)的履帶式移動機(jī)器人通常通過加裝主動擺臂實(shí)現(xiàn)越障，機(jī)器人的體積和質(zhì)量相對較大，控制系統(tǒng)相對復(fù)雜。欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)由于其在特定的條件下，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。開展自適應(yīng)欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究具有深遠(yuǎn)意義。
　　本文提出一種綜合履帶式移動機(jī)器人和欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)特征的欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人。對其進(jìn)行了構(gòu)型綜合、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力學(xué)特性分析

2、和通過性分析。具體包括：
　　根據(jù)欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人的預(yù)期功能，確定機(jī)器人的整體組成；依據(jù)構(gòu)型綜合和閉鏈創(chuàng)新設(shè)計(jì)，結(jié)合欠驅(qū)動運(yùn)動方式，對其驅(qū)動傳動系統(tǒng)行星差動模塊進(jìn)行構(gòu)型綜合與優(yōu)選，確定了欠驅(qū)動履帶式移動單元；選定欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人的主車體結(jié)構(gòu)為剛性主車體；確定機(jī)械臂自由度和關(guān)節(jié)配置，完成欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人的總體構(gòu)型設(shè)計(jì)。
　　依據(jù)欠驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的條件，設(shè)計(jì)欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人移動單元。完成傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；

3、根據(jù)欠驅(qū)動履帶式移動機(jī)器人技術(shù)參數(shù)，完成機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　基于D-H法建立運(yùn)動模式下機(jī)器人的正、逆運(yùn)動學(xué)模型，通過ADAMS進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真驗(yàn)證；建立移動單元差動輪系動力學(xué)模型，通過ADAMS進(jìn)行動力學(xué)仿真驗(yàn)證；對運(yùn)動模式位姿下的機(jī)械臂和差動輪系進(jìn)行模態(tài)分析，得到相應(yīng)的頻率和振型，為機(jī)器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及進(jìn)一步的穩(wěn)定性和較小噪聲的研究提供理論支持。
　　基于地面力學(xué)，研究不同地質(zhì)對履帶的作用機(jī)理。通過分析履帶系統(tǒng)與地