变胞工程机器人设计及其稳定性探究

为使变胞工程机器人能够应对更复杂的地形,研究通过轮腿式和滑槽式魔方机构增大机器内部空间,实现躯干各层转动和子块位置互换的功能,从而设计了一种新型的变胞工程机器人。结果表明:变胞工程机器人改进后的滑槽式结构加工难度降低,子块不易脱离。该机器人构型的前后转动层由电机驱动,在越障时左右转动层可以自适应旋转。当其最小稳定角为25.69°、重心高度为56.45 mm时,运动的稳定性最好,不易发生倾翻。此外,机器人采用的三足步态可以保持快速移动,并具有较小的位移偏移量。新型的变胞工程机器人具有较高的稳定性,在地域探险中具有较高的应用价值。

足式机器人单腿缺失故障的容错行走研究

在足式机器人作业时,由于环境因素而导致腿部缺失的现象时常发生。单腿缺失的机器人按照原有的控制方式将无法继续行走甚至站立。为了提高机器人应对实际复杂环境的可持续工作能力,在无附加装置的条件下,提出一种调整后腿侧摆关节,增加稳定相的控制方法。通过对受损后的机器人进行静力学分析计算,得到机器人腿部侧摆关节旋转角度的最优解为21°。按一定梯度选取相邻系列角度值进行仿真试验对比,发现侧摆关节角度为21°时机器人的翻滚角始终在-2°~2°之间变化,并且增加稳定相后机器人的翻滚角变化幅值在16个步态周期后衰减了10.8%,从而验证了所提控制方法的有效性与正确性。

一种评定步行机稳定性的新方法及其应用

本文提出了用稳定角和稳定行程作为步行机稳定性的评价格标，讨论了稳定角、稳定行程与稳定裕量、能量稳定裕量之间的关系，分析了步行机在坡道上沿任意方向行走的稳定性及其越坡能力，提出了描述步行机稳定状况的稳定区域图．