机器人柔性轮-爪变形机构设计及运动分析

为了提高轮式机器人的越障能力、改善机器人平地运动的平稳性,设计了柔性轮-爪变形机构及机器人运动模式转换传动方案。详细介绍了变形轮的变形原理,并对变形轮的变形过程进行了运动学分析以及Adams运动学仿真,仿真结果与理论结果基本一致。通过理论与仿真相互验证,确定了准确的舵机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)波控制范围的设置。为验证所提出方案的可行性,以变形轮半径80 mm为例,通过Adams虚拟样机仿真及样机平台实验,验证了所提出变形轮的越障能力。结果表明,在平地运动时,机器人采用柔性结构具有更强的平稳性。