輪腿混合機器人機構(gòu)設(shè)計及運動仿真.pdf

1、輪腿混合機器人綜合了輪式機器人和足式機器人的優(yōu)點,可以根據(jù)不同的環(huán)境變換輪式運動和足式運動兩種運動方式,具有較強的地形適應(yīng)能力、較大的穩(wěn)定性和較高的能量效率,因此倍受各國研究人員的重視。本文結(jié)合內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目(編號:200607010703),設(shè)計了一種新型的從動輪式輪腿混合移動機器人,具有靈活的輪腿切換機構(gòu),小腿和大腿之間實現(xiàn)運動解耦,步行時腳輪對復(fù)雜路況有較大的適應(yīng)能力。首先,本文把機器人在概念上分為并聯(lián)機構(gòu)和串聯(lián)機構(gòu)兩部分

2、,并計算其自由度。詳細地闡述了腿部驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計過程及機器人的輪腿切換技術(shù),然后推導(dǎo)了機器人單腿及整體運動鏈系統(tǒng)的正、逆運動學(xué)計算,研究了行走機構(gòu)在運動過程中的運動學(xué)方程。根據(jù)各約束關(guān)節(jié)的機械限位,分析了該機器人擺動腿的空間運動范圍。接著介紹了一些判斷機器人靜態(tài)穩(wěn)定性的方法和重心偏移對靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。其次,利用Pro/E軟件建立了機器人的三維實體模型,通過Pro/E與ADAMS之間Mechanism/Pro接口模塊,將機器人的三維實體