一種小型機器人行走機構(gòu)的設(shè)計與分析.pdf

1、本文以多用途移動機器人為研究對象，結(jié)合當前機器人技術(shù)的發(fā)展，提出所需要的功能和需要滿足的性能和指標，設(shè)計出一種新型的機器人行走機構(gòu)。機器人行走機構(gòu)可做為探測、偵查、以及防爆等作業(yè)的搭載平臺。
　　 通過對國內(nèi)外移動機器人的整機性能以及移動機構(gòu)的研究概況的調(diào)查分析，以及對現(xiàn)今國內(nèi)外幾種典型的移動機器人行走機構(gòu)的研究比較，總結(jié)并綜合了其各自的優(yōu)缺點，結(jié)合本文所研究的機器人的功能，提出一種新型的機器人行走機構(gòu)的虛擬樣機模型。行走機構(gòu)采

2、用輪式、履帶式和曲柄連桿結(jié)構(gòu)的擺臂機構(gòu)組合而成。
　　 對機器人行走機構(gòu)模型在如壕溝、臺階等障礙的非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進行了越障和轉(zhuǎn)向等運動分析，在此前提下進行機器人行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，對機器人行走機構(gòu)在平地和斜坡模式下所需的驅(qū)動電機功率進行了計算，并根據(jù)結(jié)果選用了Maxon直流伺服電機以及Eisele減速器。根據(jù)電機、減速器的結(jié)構(gòu)尺寸以及行走機構(gòu)的運動分析結(jié)果對機器人行走機構(gòu)進行了包括驅(qū)動系統(tǒng)、擺臂系統(tǒng)以及曲柄連桿履帶系統(tǒng)在內(nèi)的機

3、構(gòu)設(shè)計。
　　 應(yīng)用建模軟件UG完成了對機器人行走機構(gòu)零部件的三維參數(shù)化建模，創(chuàng)建機器人行走機構(gòu)虛擬樣機模型和典型的高臺壕溝地形，并實現(xiàn)了UG三維虛擬樣機模型向多剛體動力學(xué)軟件ADAMS/VIEW的實體轉(zhuǎn)換傳遞。
　　 在ADAMS/VIEW環(huán)境下對機器人虛擬樣機模型的質(zhì)量、材料、各部件的約束及驅(qū)動起始條件進行了設(shè)置。針對典型的非結(jié)構(gòu)環(huán)境，對機器人行走機構(gòu)樣機模型進行了在壕溝、高臺地形下的運動仿真，得到并驗證了機器人行走