少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)特性分析.pdf

1、六足機(jī)器人在野外探測(cè)、環(huán)境監(jiān)控、搶險(xiǎn)救災(zāi)和軍事偵查等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，因此成為機(jī)器人領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。目前關(guān)于六足機(jī)器人的研究已經(jīng)取得了豐富的成果，但是存在關(guān)節(jié)自由度多、控制系統(tǒng)復(fù)雜、機(jī)器人負(fù)載能力弱等問(wèn)題，限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。基于此，本文設(shè)計(jì)了一種少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人，以越障性能與運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性為目標(biāo)優(yōu)化了機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)參數(shù)，分析了機(jī)器人各種不同狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，并通過(guò)設(shè)計(jì)機(jī)器人變胞腿部機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的多運(yùn)動(dòng)模式，

2、提升了其越障能力。本文主要完成的研究工作如下:
　　1、設(shè)計(jì)了少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)。根據(jù)六足機(jī)器人總體設(shè)計(jì)目標(biāo)，在對(duì)比分析不同腿部機(jī)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)六足機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)，并對(duì)機(jī)器人的機(jī)身結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)與動(dòng)力系統(tǒng)、傳感與控制系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上建立了少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)的三維模型。
　　2、少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。分析少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人的腿部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合各種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提出足端軌跡需要滿(mǎn)

3、足的條件。在此基礎(chǔ)上，以機(jī)器人的越障性能最好，行走過(guò)程最穩(wěn)定為優(yōu)化目標(biāo)，以足端運(yùn)動(dòng)軌跡要求和傳動(dòng)性能要求為約束條件，運(yùn)用信賴(lài)域優(yōu)化算法對(duì)腿部機(jī)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人的性能符合設(shè)計(jì)要求。
　　3、基于ADAMS的少驅(qū)動(dòng)六足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能分析。分析了機(jī)器人在各種不同狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，驗(yàn)證機(jī)器人的直線行走、左右轉(zhuǎn)彎、爬坡、爬越單級(jí)臺(tái)階以及連續(xù)臺(tái)階等能力，驗(yàn)證機(jī)器人總體設(shè)計(jì)的可行性。
　　4、機(jī)器人變胞腿部機(jī)構(gòu)設(shè)