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《国防科学技术大学》 2010年
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可变形履带机器人设计与运动分析

黑沫  
【摘要】:随着科技的飞速发展,现代战场环境的复杂性和多变性日益增加,促使战争中出现了越来越多的移动机器人作战平台的身影。这必将对二十一世纪的战争模式带来变革性的影响,我军对能够适应复杂战场环境的机器人作战平台的需求也在与日俱增。特别是近年来,随着恐怖主义威胁的加剧,该类机器人的研究愈加受到重视。 本课题针对该领域的现实需求,设计出了一种新型的基于平行四边形机构的可变形履带机器人,建立了该机器人的参数化模型,并采用理论分析和虚拟仿真的方式分析机器人的运动特性,最后完成了机器人试验样机的研制,并对机器人进行了初步性能测试,验证了机器人变形原理、参数化模型和运动分析的正确性,取得了以下研究成果: 1)基于机器人履带变形装置平行四边形机构的变形原理,对机器人直线行进、转向和爬坡稳定性进行了分析,并设计了机器人的悬挂系统方案,最后给出了机器人的设计结构参数和性能指标。 2)建立了机器人通过斜坡、凸台、壕沟等典型障碍的参数化模型,设计了机器人的越障动作规划,根据所建立的参数化模型对机器人进行运动学和动力学理论分析,并计算出了机器人越障的理论极限,为机器人的结构设计和控制系统设计提供了依据。 3)建立了机器人通过斜坡、凸台、壕沟等典型障碍的虚拟试验环境并进行仿真分析,验证了理论模型分析的正确性,同时建立了机器人通过崎岖路面和垂直跌落的虚拟试验环境并进行仿真分析,验证了机器人悬挂系统的减震效果,并对悬挂系统的主要参数进行了选取。 4)设计了可变形履带机器人的试验样机,并对试验样机的性能进行了初步测试。机器人试验样机性能测试结果表明,该机器人的各项性能指标基本达到设计指标要求,具有较好的越障性能。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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