欠驱动式柔性轮足机器人的腿部结构及步态设计

轮足式机器人兼具轮式和足式机器人的移动速度快及越障能力强等优点,但也存在崎岖路面运动稳定性差、控制难度高的问题。腿部运动结构设计是影响轮足式机器人运动特性的重要因素。为此,本文采用柔性四连杆机构原理设计了一种新型的四足轮足机器人欠驱动式腿部结构,并基于D-H法建立该轮足机器人腿部的运动学模型;在求解机器人腿部运动空间的基础上,依据工作空间及机器人最大效率原则,规划了该机器人的步态;结合多足机器人规范化能量稳定裕度原理对机器人进行了运动步态分析,得到该轮足机器人周期步态规范化能量稳定裕度规律。通过基于Matlab腿部运动仿真及SolidWorks稳定性仿真,结果表明该四足轮足机器人腿部结构具有规划步态的可行性和较高稳定性。

轮腿式移动平台行动机构设计与越障能力分析

为满足复杂路面越野机动和翻越垂直障碍的能力需求,设计了轮腿结合式移动平台行动机构及相应的翻越障碍物的动作,分析了轮腿结合式行动机构越障过程中的受力情况和动力需求,使用MATLAB计算获得轮腿摆动驱动电机的最大输出转矩,并通过软件ADAMS建立该移动平台整机模型,仿真分析了移动平台翻越障碍的过程。结果表明:该结构设计满足通过200 mm高台所需,获得摆臂电机最小转矩参考值为5.01 N·m,为轮腿式移动平台的进一步研究提供了理论基础和依据。