四履带式巡检机器人行走机构的分析及仿真

针对巡检机器人工作环境较为复杂,对一种四履带双摇臂式巡检机器人行走机构进行研究。从运动学角度,通过建立机器人在攀爬台阶以及跨越沟壑两种越障过程中的参数坐标系,分析其质心变化,来描述机器人行走机构的越障能力。通过Solidworks进行三维建模;并通过Matlab建立三维随机路面模型;然后导入Adams中,完成机器人行走机构攀爬台阶及跨越沟壑的仿真实验。对仿真结果进行分析,机器人行走机构能够攀爬200mm高的台阶以及跨越500mm宽的沟壑,并能够得到机器人翻越台阶及跨越沟壑时驱动轮的速度及加速度。通过虚拟仿真和样机调试,可以得到机器人在障碍物路面具有较好的适应性和越障能力,为危险特殊路况环境中的巡检工作带来很大的实际应用价值和推广空间。

具有被动摆臂的四履带机器人越障性能分析

针对主动摆臂形式的四履带机器人在越障过程中出现的摆臂控制复杂问题,采用简化机器人控制、增强机器人自适应能力的方法,通过引入柔性关节,在机器人机械本体上设计了一种被动摆臂机构,并从理论上对该被动摆臂式四履带机器人的越障能力进行了分析,用ADAMS软件对该机器人进行了运动学仿真.结果表明:当摆臂的下限摆角取φ1=-1.09rad时,机器人样机所能攀越的台阶高度为其极限越障高度(170.93mm),比同尺寸采用主动摆臂形式的四履带机器人提高了20mm,从而验证了该机构的可行性,为被动摆臂式四履带机器人的发展提供了基础.

基于四足履带机器人的危险环境检测系统的设计

本文提供了一项由四足履带机器人在危险环境下进行有毒气体、温度检测、样品提取以及对危险设备的简单操作的相关设备系统的设计。本设计采用HT32F1656系列微处理器作为核心处理器,配以远距离蓝牙无线传输技术,实现远距离操控机器人的目的,同时配以机械手臂来完成对故障设备上的按钮的操控。检测有毒气体部分使用多种气体传感器,全方位检测有毒气体。检测温度部分使用红外摄像头,用于感受设备表面温度;采集样品试用机械手遥控完成;另外使用可见光摄像头监测实时路段;及时将温度、气体、路况图像等信息传回到上位机,通过上位机控制四足机器人对危险设备、危险环境做出处理。本设计综合利用四足履带机器人以履带前行克服复杂路况的优势,第一时间检测与处理危险环境现场,解决了人工检测的安全性问题,大大地提高了工作效率。