輪腿混合機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真.pdf

1、輪腿混合機(jī)器人綜合了輪式機(jī)器人和足式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)不同的環(huán)境變換輪式運(yùn)動(dòng)和足式運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式,具有較強(qiáng)的地形適應(yīng)能力、較大的穩(wěn)定性和較高的能量效率,因此倍受各國(guó)研究人員的重視。本文結(jié)合內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):200607010703),設(shè)計(jì)了一種新型的從動(dòng)輪式輪腿混合移動(dòng)機(jī)器人,具有靈活的輪腿切換機(jī)構(gòu),小腿和大腿之間實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)解耦,步行時(shí)腳輪對(duì)復(fù)雜路況有較大的適應(yīng)能力。首先,本文把機(jī)器人在概念上分為并聯(lián)機(jī)構(gòu)和串聯(lián)機(jī)構(gòu)兩部分

2、,并計(jì)算其自由度。詳細(xì)地闡述了腿部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程及機(jī)器人的輪腿切換技術(shù),然后推導(dǎo)了機(jī)器人單腿及整體運(yùn)動(dòng)鏈系統(tǒng)的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算,研究了行走機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。根據(jù)各約束關(guān)節(jié)的機(jī)械限位,分析了該機(jī)器人擺動(dòng)腿的空間運(yùn)動(dòng)范圍。接著介紹了一些判斷機(jī)器人靜態(tài)穩(wěn)定性的方法和重心偏移對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。其次,利用Pro/E軟件建立了機(jī)器人的三維實(shí)體模型,通過(guò)Pro/E與ADAMS之間Mechanism/Pro接口模塊,將機(jī)器人的三維實(shí)體