新型移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、智能移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人的一種。它主要由車體結(jié)構(gòu)、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成。這些機(jī)器人通?？梢赃m應(yīng)不同的環(huán)境，不受溫度、濕度、空間、磁場(chǎng)輻射、重力等條件的影響，完成一些人類無(wú)法進(jìn)行的任務(wù)。 到目前為止，地面移動(dòng)機(jī)器人的行駛機(jī)構(gòu)主要分為履帶式、步行式和輪式三種。其中履帶式機(jī)器人可以在凹凸不平的地面上行走，跨越障礙物，爬越一定高度的臺(tái)階，具有行駛速度較快(介于輪式和腿式之間)，承載能力較強(qiáng)，但轉(zhuǎn)向不易，結(jié)構(gòu)笨重的特點(diǎn)。步

2、行式機(jī)器人對(duì)場(chǎng)地有良好的適應(yīng)能力，特別是多足機(jī)器人，能夠跨越臺(tái)階，但動(dòng)作是間歇的，速度不快，且控制復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)相對(duì)較為困難。車輪式移動(dòng)機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)輕、動(dòng)作穩(wěn)定、操縱簡(jiǎn)單、移動(dòng)速度快和轉(zhuǎn)向容易控制等優(yōu)點(diǎn)，適用于平地行走，在無(wú)人工廠中常用來(lái)搬運(yùn)零部件或做其它工作，但其越野能力比步行式稍遜一籌。 在分析國(guó)內(nèi)外智能移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了一種新型移動(dòng)機(jī)器人結(jié)構(gòu)——將輪式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和步行式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合，在兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通

3、過(guò)一些簡(jiǎn)單的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)單方向的步態(tài)行走。同時(shí)配合車輪運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人不僅具有一般輪式機(jī)器人移動(dòng)速度快、控制簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，還具有較好的越障能力。 本文對(duì)這種新型移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行了越障功能的分析，并對(duì)步行機(jī)構(gòu)做了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。為了設(shè)計(jì)各部件的結(jié)構(gòu)，確定各車輪所需的驅(qū)動(dòng)力矩，在簡(jiǎn)化車輪與地面接觸關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了機(jī)器人的準(zhǔn)靜態(tài)模型，進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)分析，從而獲得機(jī)器人在步態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)各部件的受力狀況。在考慮非平坦路面情況下，采用位姿