基于多組連桿機構(gòu)的爬樓越障機器人的設(shè)計與分析.pdf

1、當(dāng)前機器人技術(shù)備受關(guān)注，機器人的移動性能要求也越來越高，能夠自主越障的移動機器人成為研究的熱點。然而，目前的移動越障機器人難以跨越臺階尺寸不同的樓梯障礙。因此，本文提出一種基于多組連桿機構(gòu)的能夠跨越多種尺寸樓梯障礙的輪式越障機器人。
　　本文在查閱文獻的基礎(chǔ)上，深入分析對比現(xiàn)有的中小型移動越障機器人移動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成以及越障特點，提出利用機構(gòu)基本運動單元重組構(gòu)型的方法，構(gòu)造移動懸架機構(gòu)，綜合考慮樓梯地形的特點和輪式移動機構(gòu)的優(yōu)勢，

2、設(shè)計了一種被動式可攀爬樓梯的輪式越障機器人。
　　本文以可攀爬樓梯的越障機器人為研究對象，利用機構(gòu)分析解析法建立四桿運動單元的末端軌跡方程，運用單變量設(shè)計研究的方法研究其軌跡。建立機器人虛擬樣機模型，將機器人爬樓過程在SolidWorks軟件Motion插件中進行運動學(xué)仿真，分析機器人樓梯通過性的幾何約束條件，并以平順性和低能耗為優(yōu)化目標，利用ADAMS軟件對機器人進行多目標結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確定四桿運動單元越障的最優(yōu)桿長組合和安裝尺寸。

3、
　　建立越障機器人平坦地面差速轉(zhuǎn)向運動學(xué)和三維空間姿態(tài)運動學(xué)模型，為機器人運動軌跡跟蹤控制、空間定位和合理路徑規(guī)劃提供依據(jù)；對越障機器人的爬樓過程進行動力學(xué)建模分析，結(jié)合動力學(xué)仿真，分析機器人樓梯越障的影響因素。分析越障機器人的運動性能，如凸起輪廓通過性、斜坡靜態(tài)穩(wěn)定性、溝壕跨越能力，綜合評價機器人的越障能力。
　　裝配被動式可攀爬樓梯的輪式越障機器人的樣機模型，通過復(fù)雜地形的試驗，驗證了本文提出的越障機器人具備良好的移動