一種輪履復(fù)合救援機器人底盤的動力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、輪履復(fù)合式救援機器人是一款新型的救援機器人，它具有災(zāi)難現(xiàn)場搜救和傷員轉(zhuǎn)運的功能。機器人融合了復(fù)合式底盤技術(shù)，擁有較高的機動性能和較好的地面通過性能，這使得其救援效率得到很大的提升。出于提升實際救援的工作效率，輪履復(fù)合救援機器人的底盤采用特殊性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，但是這種設(shè)計是否可以真正改善救援機器人的性能有待進(jìn)一步考證，因此本文對救援機器人底盤的動力學(xué)性能進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。
　　本文針對救援機器人的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要介紹，分析了影響救

2、援機器人底盤性能的關(guān)鍵因素，并明確了課題的主要研究方向和側(cè)重點。
　　首先，本文參考了普通履帶車輛底盤穩(wěn)定性的分析方法，結(jié)合救援機器人的結(jié)構(gòu)特殊性，并綜合空間運動學(xué)以及多體動力學(xué)建模的相關(guān)理論，建立了變體輪履帶的穩(wěn)定性動力學(xué)分析模型，對履帶部位的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。利用多體動力學(xué)仿真軟件 Adams對機器人的實際運行過程的穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真分析，并針對分析結(jié)果提出了底盤結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)方案。其次，由于救援機器人具有傷員轉(zhuǎn)運的功能，因此，出

3、于對所轉(zhuǎn)運傷員安全性和舒適性的考慮，本文對救援機器人在輪式底盤狀態(tài)下的乘適性進(jìn)行了動力學(xué)建模和仿真分析，根據(jù)分析結(jié)果通過MATLAB設(shè)計相應(yīng)的優(yōu)化程序?qū)Φ妆P的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并通過優(yōu)化結(jié)果修改仿真模型參數(shù)再次運行仿真，由仿真結(jié)果驗證了文中所設(shè)計的優(yōu)化過程的合理性。最后，為了進(jìn)一步考核救援機器人底盤的動力學(xué)性能，本文對救援機器人底盤在特殊路況下的運行過程的動力學(xué)性能進(jìn)行了分析，由分析結(jié)果得知影響機器人底盤性能的關(guān)鍵影響因素以及影響機理