轮足式机器人机构设计及越障性能分析

越障能力和地形适应能力是移动机器人性能评价的重要指标。以提高越障能力为目标,设计了一种轮足式越障机器人,采用头部连杆机构辅助越障,同时对其头部连杆机构进行了参数设计。利用瞬时功率守恒原理建立了越障机器人的运动学方程,得到了越障过程中的速度变化规律,在此基础上,采用Adams进行了机器人运动仿真,模拟机器人爬越台阶面的运动情况,并分析了机器人爬越台阶面的越障性能。结果表明,所设计的轮足式机器人具有良好的越障能力。

助力爬楼装置分析研究

对腿足式、轮组式、履带式和复合式四大类助力爬楼装置从结构、运动方式、体积、安全性和功能等方面进行详细的对比与分析,重点分析了各类助力爬楼装置的机械结构与功能。通过分析可知,每种助力爬楼装置都有其利弊:腿足式爬楼装置对楼梯适应性强,但稳定性差;轮组式爬楼装置稳定性好,但体积较大;履带式爬楼装置运动平稳,但结构笨重,对楼梯损害程度大;复合式爬楼装置将2种或2种以上的原始爬楼装置结合为一体,进行了有效的扬长避短,实现了运动过程的优化,但仍有改进空间。通过对各种助力爬楼装置的比较发现,研发一款综合性能好、能解决上述问题、保证老年人安全的创新型爬楼装置,帮助行动不便的老年人解决爬楼问题,具有较为广阔的市场前景。

多地形复用轮足履式机动平台设计与仿真分析

随着全球城市化进程的快速发展,地下空间作为一种丰富的空间资源,在军用和民用领域出现了极大的需求。然而地下空间复杂多变的地形,决定了设备需要具备良好的越障、地面快速行驶和轨道行驶的能力。对此,本文调研了国内外的机动平台的结构形式以及路轨两用技术的研究现状,发现现有的平台结构形式均不能全部满足上述需求。因此有必要针对地下空间的特点研发地下空间适用的复合地形高机动平台。本文设计了一种多地形复用轮足履式机动平台,在分析场景特点的基础上,对其大小尺寸、功率、驱动系统、动力系统、转向系统以及质量进行了分析计算。最后进行了上月台和驶过复杂崎岖路面的动力学仿真。结果表明,所设计的平台可以很好地适应地下空间的复杂地形,对加强国家安全、加快国家建设具有重要作用。