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新型轮腿式机器人的设计与仿真

宋新海  
【摘要】:轮腿式机器人因为其强大的地形适应能力,而得到了国内外学者的普遍关注并进行了深入的研究。本文是在国内外成功经验的基础上,设计了一种新型轮腿变换式机器人,该机器人的腿部采用串并混联的结构,提高了机器人的承载能力,可以广泛用于抗震救灾、军事等领域。 根据仿生学的原理,确定了机器人的整体布局,设计了机器人腿以及轮腿转换机构。该机器人平整路面采用四个轮子快速行进;复杂路面转换为六足式结构可以行走。建立了机器人整体结构三维模型。对腿机构进行了运动学位置反解分析,根据影响腿机构工作空间的因素确定了腿部结构的工作空间三维图。对轮腿式机器人作为操作器进行了位置正解和性能分析。 分别对机器人的静态稳定性以及动态稳定性进行了分析,确定了轮腿式机器人作为足式机器人时的行走步态。对机器人足端进行了轨迹规划,并对机器人在平整路面以及遇到障碍物时的情况进行了运动学仿真。


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