可縮放并聯(lián)蠕動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)理論與智能控制理論的發(fā)展，地面移動(dòng)機(jī)器人越來(lái)越得到社會(huì)各界的關(guān)注。不同的移動(dòng)形式、不同的適用環(huán)境的機(jī)器人逐漸被相關(guān)領(lǐng)域研究學(xué)者提出。目前，地面移動(dòng)機(jī)器人以其易控制性、高度靈活性、任務(wù)多樣化等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用到了許多行業(yè)，例如軍事偵探、醫(yī)療服務(wù)、快遞物流、災(zāi)難救援等。
　　本文以城市災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)勘探和物資運(yùn)輸為應(yīng)用場(chǎng)景，提出了一種由3RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)和3P縮放機(jī)構(gòu)組合而成的新型機(jī)構(gòu)（命名為2-3RPS平臺(tái)可縮放機(jī)構(gòu)），并將其用于

2、災(zāi)難勘探機(jī)器人。本文分析了該機(jī)構(gòu)的自由度、運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解以及將該機(jī)構(gòu)用于地面移動(dòng)機(jī)器人（災(zāi)難勘探機(jī)器人）的運(yùn)動(dòng)步態(tài)。分析結(jié)果表明，3RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度為3、3P縮放機(jī)構(gòu)自由度為1、2-3RPS平臺(tái)可縮放機(jī)構(gòu)自由度為9;該機(jī)構(gòu)用于可縮放并聯(lián)蠕動(dòng)機(jī)器人的原理構(gòu)型時(shí)，對(duì)機(jī)器人的前進(jìn)步態(tài)、后退步態(tài)以及轉(zhuǎn)向步態(tài)進(jìn)行了探討，分析了步態(tài)中需要滿(mǎn)足的機(jī)構(gòu)條件，給出了三種運(yùn)動(dòng)步態(tài)中原動(dòng)件各自不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　運(yùn)用Adams軟件對(duì)2-3

3、RPS平臺(tái)可縮放機(jī)構(gòu)的自由度以及運(yùn)動(dòng)步態(tài)進(jìn)行了仿真與驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，本文對(duì)3RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)、3P機(jī)構(gòu)以及3RPS平臺(tái)可縮放機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算結(jié)果正確，對(duì)該新機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)步態(tài)（前進(jìn)步態(tài)、后退步態(tài)以及轉(zhuǎn)向步態(tài)）分析結(jié)果正確，仿真按照預(yù)期完成。
　　通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的自由度驗(yàn)證和步態(tài)驗(yàn)證之后，進(jìn)行了機(jī)器人的工程樣機(jī)設(shè)計(jì)、加工與組裝。本文介紹了樣機(jī)設(shè)計(jì)的流程，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)計(jì)、推桿選型、球副的設(shè)計(jì)、縮放平臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)述。其中，球副的設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)本文