自适应被动变形履带式机器人结构设计与控制系统研究

发布时间：2021-08-30 06:53

　　近年来,移动机器人的使用越来越广泛,已经有很多国家为了保障救灾安全和效率而研制出多种用于救援的移动机器人,履带式机器人是其中一种常用的搜救机器人,通过履带的特殊结构,与地面形成较大的作用面,使其具有较好的牵引附着力,可以在恶劣的路况或野外平稳行进。本文基于铰链六杆机构设计一种运行姿态可变的履带式移动机器人,机器人主要由车体单元、自适应被动变形履带单元、摆臂单元三部分组成,其中自适应被动变形履带单元为核心部分,可根据非结构化环境中地面形状的变化及时调整运动姿态,以增强机器人的越障能力,使机器人能够更加顺利地进行搜救工作。首先,对机器人整体机械结构进行设计,并对其自适应被动变形机构及变形原理进行说明,系统分析了机器人发生变形时各个杆件的角度变化随主调节杆的变化关系和驱动轮、张紧轮、从动轮的位置变化关系并通过分析得出机器人底盘质心变化情况,继而对机器人运动特性进行分析。其次,对形状可变的履带式机器人的地面力学及其被动变形部分与地面的约束关系进行分析,研究了机器人在行进过程中所受阻力分布情况、转弯时的物理模型及数学模型,以及机器人在静止、匀速直线运动、遇障三种不同运动情况下被动变形部分各杆件的... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

煤矿搜救机器人Fie.l.1Arobotusedincoalmine

Fig.1.1 Arobot used in coal mine Fig.1.2 Coal mine exploring robot in TANSHAN在军事领域，由我国自主设计研发用于战斗的履带式移动机器人（如图 1.3 所示该机器人由操控系统、武器平台、彩色摄像机、辅助战斗设备等主要部分构成，其移平台在主履带前、后各加装两个辅助摆臂单元，提高了抓地能力和行进时的越障能力该战机器人的战斗装备系统和摄像机安置在运行平台上，且具有较大的摆动角度和俯

3图 1.3 中国战斗机器人 图 1.4 “灵蜥-H”防爆机器人Fig.1.3 Chinese Battle Robot Fig.1.4 Lingxi-H Robot

【参考文献】：
期刊论文
[1]履带式移动机器人研究现状[J]. 吉洋,霍光青.  林业机械与木工设备. 2012(10)
[2]摇杆式移动机器人的齿轮式差动机构研究[J]. 李允旺,葛世荣,朱华.  机器人. 2009(03)
[3]排爆机器人的研究现状及其关键技术[J]. 范路桥,姚锡凡,祁亨年,杨武,蒋梁中.  机床与液压. 2008(06)
[4]矿难救援机器人的研究应用现状与开发[J]. 王忠民,刘军,窦智,杜占灵.  煤矿机械. 2007(11)
[5]灾难搜救机器人研究现状与发展趋势[J]. 王忠民.  现代电子技术. 2007(17)
[6]矿井救灾机器人研究现状及需要重点解决的技术问题[J]. 朱华.  徐州工程学院学报. 2007(06)
[7]煤矿救灾机器人研究现状及需要重点解决的技术问题[J]. 王勇,朱华,王永胜,程刚,李允旺.  煤矿机械. 2007(04)
[8]救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用[J]. 董晓坡,王绪本.  防灾减灾工程学报. 2007(01)
[9]灾难救援机器人研究现状、关键性能及展望[J]. 刘金国,王越超,李斌,马书根.  机械工程学报. 2006(12)
[10]关节式履带机器人的爬梯性能研究[J]. 陈慧宝,李婷,徐解民.  电子机械工程. 2006(02)

博士论文
[1]矿井救灾机器人行走机构研究[D]. 李允旺.中国矿业大学 2010

硕士论文
[1]被动自适应机器人移动平台的运动特性研究与动态仿真[D]. 张鹏.河北工业大学 2014
[2]被动自适应机器人移动机构研究[D]. 顾鹏.河北工业大学 2014



本文编号：3372293