凸輪驅(qū)動式機械馬的運動學研究與動力學分析.pdf

1、機器人技術(shù)與系統(tǒng)自20世紀60年代問世以來,經(jīng)過多年發(fā)展已取得實質(zhì)性的進步和成果。機器人的運動形式是多元化的,其主要運動方式有:輪式,履帶式和足式。其中,輪式和履帶式機器人在運動過程中的越障能力相對弱些,不能充分實現(xiàn)運動的靈活性和穩(wěn)定性。步行機器人具有較強的承載能力、機動性和適應特殊地形的能力,在許多行業(yè)有著廣泛的應用前景。為此,步行機器人的研究已成為機器人學中一個引人注目的研究領(lǐng)域。步行機器人的一般特征是不僅能在平地上,而且能在突起不

2、平的路面上步行,能跨溝越渠,甚至上下臺階,具有廣泛的應用性。但要控制它的運動且不摔倒是有難度的,完全實現(xiàn)上述要求的步行機器人是極少的。步行機器人的歷史可以追朔到我國三國時期著名的軍事家、政治家諸葛亮所發(fā)明的能無需動力而自動進行軍用物資運輸?shù)摹澳玖髋ｑR”。目前,步行機器人的發(fā)展往往是在實驗室的環(huán)境內(nèi)進行開發(fā)的,真正用于實際的生活和工程的應用仍需要較高的工程造價和很長的開發(fā)周期。而在這種情況下,開發(fā)經(jīng)濟、實用的步行機器人很重要。
　　

3、本文分析了原生態(tài)“馬”的結(jié)構(gòu)和運動特點,提出一種機械馬的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,機械馬的機體和運動機構(gòu)能夠靈活地調(diào)節(jié)機械馬在行進過程中的機身重心,保證機體重心落在三足支撐點構(gòu)成的三角形區(qū)域內(nèi),確保行進過程中機械馬的平穩(wěn);平面連桿機構(gòu)作為機械馬的腿部結(jié)構(gòu)可以提高機械馬的跨步能力,使機械馬結(jié)構(gòu)緊湊,環(huán)境適應能力強;凸輪驅(qū)動步行機構(gòu),實現(xiàn)既定動作;轉(zhuǎn)向裝置采用鏈輪機構(gòu),功能穩(wěn)定,實現(xiàn)運動中的左右轉(zhuǎn)彎。通過對機械馬進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與動力學分析,并采用ADAM