新型二维压电移动机构

采用双压电晶片振子为移动机构的驱动源,提出可以实现二维平面移动的新型压电驱动机构。分析了压电驱动机构的工作特点,探讨了实现驱动运动的工作机理。指出该机构是通过控制机构驱动"足"产生的驱动力和接触面之间的摩擦力之差实现机构的定向运动的。设计研制了新型二维压电移动机构的载物工作台实验装置,并进行了实验研究。实验证明该装置可以实现沿规定方向的运动,并可以通过电路设计进行控制,且具有一定的承载能力。

压电式移动机构的研究

根据运动物体接触表面上的相对方向所产生的摩擦阻力不同的现象,提出一种新型压电移动机构。它利用压电振子产生周期惯性冲击力,使机构产生宏观上的单方向运动。分析了机构的工作机理,设计研制了试验机构。试验结果表明,该机构可以实现预期的运动形式。

新型轮—腿—履带复合移动机构及稳定性分析

为提高反恐防暴机器人对非结构环境的适应能力,设计出了一种具有良好的机动性能和转向性能的新型轮—腿—履带复合移动机构.通过机器人机构分析与本体的稳定性分析,论证了其结构设计的可行性及好的稳定性.

爬壁机器人全方位移动机构的研究

所谓全方位移动机构，它是由Ｎ个（Ｎ≥３）定向滑移轮组成的车体，无需绕垂直于车辆平面的轴作任何转动，仅靠轮子的转向与转速的不同组合，便可实现沿任意方向直线前进的功能，并能在原地旋转任意角度．这种机构在爬壁机器人上使用有其突出优点，运动灵活，能行走到任意位置．本文对全方位移动机构进行研究及设计．

基于构型组合的空间探测机器人移动机构设计

提出基于构型组合和构型创新的空间探测机器人移动机构设计方法。该方法将轮式空间探测机器人视为由轮系、悬架和车体三类子构型组合而成的多体系统。提出同构组合和异构组合两类设计模式,将空间探测机器人移动机构的创新设计归结为子构型获取和子构型组合,并对两类设计模式进行理论分析,建立计算模型。分析国内外经典空间探测机器人移动机构构型,设计两种轮系构型和两种悬架构型,通过构型提取和构型创新得到4种轮系构型、5种悬架构型和5种车体构型。以四轮、六轮和八轮空间探测机器人为研究对象,采用基于构型组合的设计方法,通过同构组合得到70种新型同构组合空间探测机器人移动机构,通过异构组合得到165种新型异构组合空间探测机器人移动机构。

轮-履复合可变形机器人的移动机构参数分析

针对非结构环境地形特点,结合轮式、履带式移动机构在复杂地形环境中的运动特点,设计了一种适应于非结构环境的轮-履互换、履带几何形状可变化的复合型移动机器人。该轮-履复合型移动机器人的机构系统由一个控制箱体和两个相同的轮-履复合移动单元模块组成。每个轮-履复合移动单元模块由运动轮和几何形状可变的履带轮构成,在一个驱动力的作用下根据不同的约束环境而表现为轮式和履带式两种运动特征,同时此单元模块具有轮-履互换、履带几何形状可变等特点。运用理论推导、参数优化等方法对轮-履复合移动单元模块的机构参数进行了分析综合,并经仿真分析验证了机构参数选择的合理性,为轮-履复合、履带可变形移动机器人的机构参数化设计提供了理论依据。

一种单构件双运动机理微小型机器人移动机构

传统微小型机器人的移动机构难以同时满足对高移动速度和高分辨力的需求,而宏微双重移动机构通常存在结构复杂的缺点.针对这一问题,提出一种单构件双运动机理移动机构.该机构具有双重运动机理,即非谐振条件下的粘滑运动机理和谐振条件下的碰撞运动机理,分别用于实现较高的运动分辨力和较高的运动速度.实验结果表明,原理样机在前进与后退方向的运动分辨力分别可以达到0.896μm和0.456μm,在10V电压驱动下运动速度可达172mm/s.该机构结构简单,易于微小型化与批量制造,同时具有较高的运动速度与运动分辨力,可以提高微小型机器人的运动性能.

微小管道机器人移动机构运动学与动力学特性

微小管道机器人能够帮助人们完成诸如小口径管道内检测等工作 ,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。在分析研究行星齿轮驱动的微型机器人移动机构的运动学和动力学特性的基础上 ,详细讨论了移动机构的原理、功能及影响因素。研究表明 ,通过提高移动机构车轮的附着性和驱动力 ,减小寄生功率的影响 。

一种用于飞机装配的八足并联自主移动机构

根据飞机装配自主移动机构的功能要求,设计一种双框八腿真空吸附式自主移动式机构。基于螺旋理论对该机构进行自由度分析,证明该机构能实现自动制孔法向调姿时所需的5坐标运动。给出由初始状态调姿到期望的法向矢量位置计算各腿需要调整量的机构位置反解算法和算例,该算法计算简单,可用于实时控制算法。采用12个电动机驱动,研制了实物样机,通过第三方现场测试验证了系统的运动精度和制孔精度,结果表明:法向调姿精度小于0.2o,满足工程上不大于0.5o的要求;不同法向姿态的情况下,满足定位误差不大于0.3 mm,重复定位误差不大于0.2 mm的要求。机构具有满足飞机装配的刚度、精度、和承载能力要求。

油罐清洗系统移动机构的研究

根据油罐清洗的要求和油罐壁面的特点,采用磁吸附三维移动方式,设计了油罐清洗装置的关键部件———移动机构。在对移动机构的静态和动态进行受力分析的基础上,确定了单个磁性吸附块的最小吸力参数。移动机构具有两大功能,即吸附功能和移动功能。设计中采用磁吸技术实现吸附功能,采用类似脚步行走的方式实现移动功能。在移动过程中,每4块磁1组,保证始终有4块磁与壁面处于良好的吸附状态,从而保证移动机构能可靠地吸附在罐面上。试验结果表明,该移动机构具有行走稳定,负载能力强的特点,适合在油罐中作业。

一种新型轮式全方位移动机构

在许多特殊场合中 ,需要机构具有全方位移动能力 ,于是各种全方位移动机构相继出现 .其中的轮式全方位移动机构应用的较多 ,但总的说来均存在结构复杂、承载能力差、效率不高等缺点 .为此 ,介绍一种新型轮式全方位移动机构 ,对这几方面进行了改进 .初步实践证明是可行的 。

压电双晶片式管内移动机构的振动解析

对压电双晶片式管内移动机构进行了振动解析。首先利用分割设计法对机构进行了初步设计 ,然后利用有限元法进行了具体设计解析。通过对机构固有振型的研究 ,发现两种振动模态能够产生驱动作用 ,且叶片与基板的夹角对这两种模态的振动频率有一定影响。设计制作了试验机构 ,通过试验验证了 2个共振频率点的存在。

一种谐振式微小型机器人移动机构

提出了一种基于谐振机理的微小型平面移动机构,由3条弹性腿足组成,在压电膜的激励下使弹性足发生振动,足端与地面产生碰撞摩擦,驱动机构行走,具有结构简单和移动速度快的优点。首先介绍了机构的行走机理,然后利用有限元法对试验样机的弹性足进行了模态分析并建立了简化动力学模型。最后实验结果表明,该样机在10 V电压驱动下,最大速度可达23.02 mm/s,证明了模型的正确性。

全方位越障移动机构研究

针对清洗壁面作业对机器人提出的特殊要求 ,研制了可越障轮式全方位移动机构—— -车轮组机构 ,该机构保证机器人在姿态保持不变的前提下 ,沿壁面任意方向直线移动、或在原地旋转任意角度 ,同时能跨越存在于机器人运行路径中的障碍 .该机构不需要传感装置来检测障碍 ,不需要复杂的辅助机构来实现平面上运动和越障运动之间的转换 .

谐振型压电式管内移动机构

提出了两种易于微小型化的压电式管内移动机构。该机构利用压电陶瓷的逆压电效应产生振动 ,通过振子的共振在驱动足前端产生椭圆运动 ,驱动机构在管道内运动。利用分割设计法和有限元方法对机构进行了设计和分析 ,并制作了试验样机。初步的试验结果表明 。

微小机器人移动机构研究

对压电陶瓷激励振动框架式微小机器人移动机构进行了研究，用实验方法测定了不同粗糙度表面以及激励信号的频率、波形、电压幅值对移动性能的影响，用有限元分析方法得到了系统的固有频率和振型。

多姿态轮履复合机器人移动机构设计与分析

对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器人与传统的机器人,尤其是整体式履带机器人,凸显了较大的优势。着重阐述了该机器人的几种典型运动模式,且对基于四连杆机构的液压伸展臂的运动学做了分析,为机器人的越障动作规划奠定了理论基础。

可抛掷多运动态球形机器人移动机构

结合球形机器人防护性好,两轮机器人能自平衡易控制,弹跳机器人越障能力强的优点,构建了一个具有球形、两轮和跳跃3种基本运动形态的可投掷机器人。球态时机器人两个半球闭合,便于母车抛掷和携带,在平地可全方位运动;遇到沙地、坡地等复杂地形环境,展开为两轮机器人,弹跳机构展开作为第3支点,增强越障爬坡能力;当遇到障碍或陷于困境时可跳跃行进。文中对其结构和原理进行了介绍,并进行机械结构设计和样机研制。场地试验表明,该机器人具有投放方便和运动灵活的特点,验证了设计方案的可行性。

轮腿式月球车移动机构构型组合设计

介绍机器人构型组合概念,提出轮腿式月球车的构型组合设计方法。将轮腿式月球车移动机构抽象为轮腿、悬架和车体3类子构型,建立了月球车同构和异构组合设计可选构型方案的计算模型。以基于二级半转机构原理的轮腿式月球车为研究对象,对其移动机构进行了子构型分析,提出了4种轮腿子构型、4种悬架子构型和5种车体子构型。以四轮腿和六轮腿月球车为例,采用同构组合和异构组合设计方法,共得到206种轮腿式月球车移动机构设计方案。

双弯曲振子型压电式管内移动机构的试验研究

提出了一种利用双弯曲振动驱动的压电式管内移动机构 ,该机构由两个带有凸起的矩形板振子和弹性支撑元件组成 ,通过振子的凸起端部的椭圆运动形成驱动能力。本文作者利用分割设计法对振子进行了初步设计 ,然后通过有限元法进行结构分析 ,最后试制了试验样机。初步的试验结果表明 ,此种结构可以实现管内行走 ,其移动速度最高为 9.98mm /