截角六面体可变形滚动机构

提出一种具有截角六面体几何形态的新型可变形滚动机构。该截角六面体可变形滚动机构是一个由16个杆和20个转动副组成的空间闭链连杆机构,采用了以面作为结构组成单元构造多面体机器人的一种新设计方法,具有可变外形与滚动行进能力,并通过对奇异位形的控制实现转向功能。应用螺旋理论计算构型的自由度。运用Solidworks建立的三维模型与ADAMS建立的动力学仿真模型,分析其具有的两种变形方式,即固定式变形与移动式变形方式,进而得到最大变形压缩比,并验证了变形与转向的可行性。结合运动学分析与稳定性分析,讨论该机构实现翻倒的条件并判断出临界值。制作出一台原理样机,对其进行变形方式与滚动功能的可行性验证,并实现预期的结果。此外,该类多面体移动机构具有较高的结构刚度,易于提高机器人的承载能力。