单履带复合机器人:设计与运动学分析

0 下载量 35 浏览量 更新于2024-08-31 收藏 1.08MB PDF 举报
"本文主要探讨了一种单履带被动自适应机器人的设计与运动学分析,该机器人结合了轮式和履带式的优点,能够在复杂环境中灵活切换运动模式,适应各种地形。文章详细介绍了机器人的机构设计、运动原理和传动机制,并通过数学建模、运动学分析以及Adams软件的仿真验证了其性能和设计合理性。" 在非结构化的环境中,如地形狭窄、障碍物较高的场景,传统的移动机器人可能面临挑战。为此,研究人员提出了一种创新的单履带被动自适应机器人,它巧妙地融合了轮式和履带式移动机器人的特性。这种机器人能够根据环境条件,在轮式、履带式以及轮-履复合模式之间自由切换,从而实现灵活的移动能力。例如,它可以轻松通过狭小的空间和锐角转弯,并能跨越高于自身高度的障碍。 在机构设计方面,该机器人采用了一种独特的单履带结构,可以实现变形以适应不同地形。其传动系统设计考虑了动力传输的效率和稳定性,确保在各种运动模式下都能保持良好的驱动力。此外,机器人的变形过程通过数学模型进行了详尽的描述,包括轮-履复合模块的变形运动学分析,这有助于理解机器人的动态行为。 为了进一步验证设计的合理性和机器人的运动特性,作者运用了虚拟样机技术,使用Adams软件构建了机器人的三维模型并进行仿真。仿真结果表明,机器人在结构变形时的运动特性符合预期,参数设计合理,能够在实际应用中有效地应对各种复杂环境。 这篇研究论文详细阐述了单履带被动自适应机器人的设计理念、运动学分析方法和仿真验证过程,为未来移动机器人在非结构化环境中的应用提供了新的思路和技术支持。关键词包括轮-履复合机器人、单履带设计、被动自适应机制、结构设计、运动学分析以及Adams仿真,这些是理解本文核心内容的关键点。