新型消防救生系统运动仿真

近年来,超高层建筑的高度不断刷新纪录。这样的高楼发生火灾时的施救是国际消防界公认的难题之一。针对此类情况,文中提出一种新型的消防救生方案,用于对超高层建筑逃生人员的施救。介绍了基于该方案的救生系统的救生原理,这种救生系统由于有较大的缓冲距离,能够对较高的楼层实施救援。为了研究这种救生系统能够实施救援的最大救援高度,对基于该救生原理的救生过程进行了运动学分析,得出影响最大救援高度的可调节因素有两个——消防车工作高度及缓降装置驱动功率。在此基础上采用MATLAB仿真分析了消防车最大救援高度和两个可调节因素之间的相互关系,并分析了后两者对增加最大救援高度的有效性。为了验证MATLAB仿真结果的正确性及方案的有效性,抽取其中一组参数采用ADAMS对该救生过程进行了仿真分析。

非结构环境下六足机器人仿真研究

为了研究六足机器人在不同地形环境下的运动性能,利用CREO三维建模软件生成了一款六足机器人三维实体模型,并导入ADAMS虚拟样机软件获取样机动力学模型。通过建立平地、沟壑以及梅花桩地形虚拟环境对其进行直线行走仿真分析与非结构路面行走步态仿真分析,获取六足机器人在不同运动形式下质心位移、足端受力、各关节转矩等参数随时间的变化曲线,验证了六足机器人结构设计的合理性以及运动的可能性,为六足机器人实物样机的研制提供了理论依据。

基于地形感知的六足机器人运动控制方法

相对于传统的轮式机器人,足式机器人拥有丰富的运动状态,可以适应复杂多变的非结构路面,其中环境检测能力以及稳定的步态控制是现阶段的研究难点之一。结合地形感知与遥控操作的六足机器人运动控制方法采用三维激光雷达实时监测环境,获取机器人周围三维点云数据与高程图信息。提出了基于激光雷达点云数据的自由步态控制算法,实现了遥控器控制机器人运动的功能。在ROS系统中搭建算法,在Gazebo软件中进行步态仿真,最后在真实环境中完成实验验证。为六足机器人在复杂环境中的精确运动提供参考。

大型重载液压驱动六足机器人样机实验

研发了大型重载液压驱动六足机器人样机(长5.5m、宽5.5m、高2m、承载500kg),该样机采用油缸对六条腿的十八个关节进行驱动。实现了一条腿上三个油缸的协调控制,并且在腿的姿态变化引起负载变化的情况下,依然能够使每条腿足端跟随期望的轨迹运动。除此之外,还实现了样机机体相对地面的水平前后运动、水平旋转运动,并在此基础上实现了四足步态的运动。