RoboCup救援機器人行走系統(tǒng)方案設(shè)計和運動性能分析與仿真.pdf

1、災(zāi)害搜救工作的復(fù)雜性、危險性和緊迫性給救援工作帶來了極大的困難。救援機器人以其體積小、靈活性高等諸多優(yōu)點成為災(zāi)害輔助救援的有效工具，并引起全世界的廣泛關(guān)注?！癛oboCup機器人世界杯”作為最有影響的機器人比賽也增加了實物救援項目組，為救援理論和技術(shù)提供研究的試驗平臺。
　　 本課題針對RoboCup救援項目比賽，設(shè)計了一款結(jié)構(gòu)新穎、能搭載多種專用裝置的救援機器人行走系統(tǒng)，并對其進行運動學(xué)、動力學(xué)分析和穩(wěn)定性研究，使其能夠在特定

2、的復(fù)雜環(huán)境下靈活和穩(wěn)定地運動。
　　 本課題研究的主要工作有以下幾個方面：
　　 1.在對比國內(nèi)外救援機器人典型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以提高環(huán)境適應(yīng)性為目標(biāo)，確定了一種由一對主履帶加兩對擺臂履帶組成的救援機器人行走系統(tǒng)復(fù)合式結(jié)構(gòu)，設(shè)計了獨立運動的前后擺臂系統(tǒng)和整機機械結(jié)構(gòu)，具有合理的結(jié)構(gòu)布局。
　　 2.對行走系統(tǒng)進行了平面運動性能的分析，重點分析了運動過程中地面對履帶的影響，并通過滑轉(zhuǎn)和滑移系數(shù)對轉(zhuǎn)向運動學(xué)方程進行修正

3、，使其與實際更加接近。
　　 3.對行走系統(tǒng)的越障性能進行了分析，包括機器人在典型環(huán)境下的通過性、穩(wěn)定性和動力性，并針對跨越臺階，提出一套可用于自主控制的動作規(guī)劃算法，保證機器人可以獨立越障。
　　 4.利用三維軟件Solidworks對行走系統(tǒng)進行了三維建模，并應(yīng)用動力學(xué)分析軟件ADAMS對機器人模型進行了運動仿真，分析了速度、加速度、力矩等參數(shù)性能，為實際工作提供理論依據(jù)，其中在越障過程中應(yīng)用函數(shù)關(guān)系，更好地仿真規(guī)劃