基于可變形車輪結構的階梯攀爬機器人分析與越障研究.pdf

1、機器人作為引領智能制造的典型代表和推動新工業(yè)革命的關鍵，在全球新一輪工業(yè)革命來襲的浪潮下，受到了全世界的高度關注，服務機器人作為我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要突破口，已成為今后我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢。本課題結合我國服務機器人的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了一種結構簡單、控制容易、造價低廉、運行平穩(wěn)的智能階梯攀爬服務機器人，為在未安裝電梯樓層和階梯環(huán)境下貨物運輸問題提供了有效的解決方案。
　　本文主要研究了階梯攀爬機器人機械結構和越障運動中的一些關

2、鍵問題，其中包括機器人機械系統(tǒng)和變形輪機構的分析和運動仿真，機器人越障及運動穩(wěn)定性研究，虛擬樣機試驗以及物理樣機試驗等。具體內容如下：
　　首先，介紹了機器人的功能模塊、傳動系統(tǒng)、驅動方式、車輪配置以及機器人關鍵機械機構和總體布局等，并在Creo Parametric和ANSYS仿真平臺下對可變形輪行走機構分別進行了變形運動和靜力學仿真分析，同時對機器人在不同環(huán)境下的兩種運動模式即輪式運動模式和腿式運動模式進行了分析研究。

3、　　其次，對機器人所處的障礙地形進行了提取和簡化，研究了機器人成功越障時所需的幾何條件和受力條件，并在此基礎上對機器人在典型地形中越障運動進行了分析，得出了機器人的越障動力學模型、爬坡能力以及臨界穩(wěn)定角。
　　最后，以虛擬樣機技術為基礎，利用ADAMS仿真平臺完成了機器人在三種典型障礙環(huán)境下的運動仿真，同時制作了階梯攀爬機器人物理樣機，利用樣機試驗對機器人性能進行了測試。通過虛擬樣機試驗和物理樣機試驗對設計方案和機器人實際性能進行