RoboCup救援機(jī)器人行走系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)性能分析與仿真.pdf

1、災(zāi)害搜救工作的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性和緊迫性給救援工作帶來了極大的困難。救援機(jī)器人以其體積小、靈活性高等諸多優(yōu)點(diǎn)成為災(zāi)害輔助救援的有效工具，并引起全世界的廣泛關(guān)注?！癛oboCup機(jī)器人世界杯”作為最有影響的機(jī)器人比賽也增加了實(shí)物救援項(xiàng)目組，為救援理論和技術(shù)提供研究的試驗(yàn)平臺(tái)。
　　 本課題針對RoboCup救援項(xiàng)目比賽，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)新穎、能搭載多種專用裝置的救援機(jī)器人行走系統(tǒng)，并對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析和穩(wěn)定性研究，使其能夠在特定

2、的復(fù)雜環(huán)境下靈活和穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)。
　　 本課題研究的主要工作有以下幾個(gè)方面：
　　 1.在對比國內(nèi)外救援機(jī)器人典型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以提高環(huán)境適應(yīng)性為目標(biāo)，確定了一種由一對主履帶加兩對擺臂履帶組成的救援機(jī)器人行走系統(tǒng)復(fù)合式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的前后擺臂系統(tǒng)和整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)，具有合理的結(jié)構(gòu)布局。
　　 2.對行走系統(tǒng)進(jìn)行了平面運(yùn)動(dòng)性能的分析，重點(diǎn)分析了運(yùn)動(dòng)過程中地面對履帶的影響，并通過滑轉(zhuǎn)和滑移系數(shù)對轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行修正

3、，使其與實(shí)際更加接近。
　　 3.對行走系統(tǒng)的越障性能進(jìn)行了分析，包括機(jī)器人在典型環(huán)境下的通過性、穩(wěn)定性和動(dòng)力性，并針對跨越臺(tái)階，提出一套可用于自主控制的動(dòng)作規(guī)劃算法，保證機(jī)器人可以獨(dú)立越障。
　　 4.利用三維軟件Solidworks對行走系統(tǒng)進(jìn)行了三維建模，并應(yīng)用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對機(jī)器人模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，分析了速度、加速度、力矩等參數(shù)性能，為實(shí)際工作提供理論依據(jù)，其中在越障過程中應(yīng)用函數(shù)關(guān)系，更好地仿真規(guī)劃