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四连杆变形履带式机器人的越障性能分析 被引量：13
1
作者 赵希庆 尚建忠 +1 位作者 罗自荣 谢惠祥 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期36-39,共4页
提出了一种基于四连杆机构的微小型履带式机器人结构,通过履带变形实现了机器人重心的偏移,有利于机器人的越障。采用数值计算方法着重分析了其翻越垂直路障的性能,并使用RecurDyn进行了虚拟样机运动学仿真。仿真结果和物理样机试验表明... 提出了一种基于四连杆机构的微小型履带式机器人结构,通过履带变形实现了机器人重心的偏移,有利于机器人的越障。采用数值计算方法着重分析了其翻越垂直路障的性能,并使用RecurDyn进行了虚拟样机运动学仿真。仿真结果和物理样机试验表明,机器人具有良好的垂直障碍通过能力。 展开更多
关键词 四连杆 履带机器人 越障 RECURDYN
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轮履复合式变形车轮的设计与越障性能分析 被引量：11
2
作者 曲杰 钟伟斌 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期119-124,共6页
不同行进结构对各种复杂的非结构化路面条件具有不同的适应性和通过性.文中结合轮式、履带式运动机构的优点,提出一种可以根据路面条件改变车辆行进模式的新型轮履复合式变形车轮.变形车轮由变径轮辋部件和履带轮部件组成.在同一驱动机... 不同行进结构对各种复杂的非结构化路面条件具有不同的适应性和通过性.文中结合轮式、履带式运动机构的优点,提出一种可以根据路面条件改变车辆行进模式的新型轮履复合式变形车轮.变形车轮由变径轮辋部件和履带轮部件组成.在同一驱动机构作用下,变形车轮能以轮式或履带式两种运动模式在复杂的路面上运动,使车辆具有良好的地面适应性和通过性.变形车轮采用模块化设计,可以代替普通充气式轮胎直接安装在车辆上.对变形车轮两种运动模式的分析表明:变径比越大,与轮式模式相比,履带模式的爬坡性能和翻越台阶性能优势越明显. 展开更多
关键词 变形车轮 轮履复合 变径轮辋 运动模式 越障
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在复杂环境中2自由度轮式铰接车辆的越障能力 被引量：9
3
作者 魏巍 刘昕晖 +3 位作者 陈延礼 张杨 杨铭 王玮 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1205-1209,共5页
为了分析2自由度铰接轮式车辆的越障能力,通过简化其越障时的力学模型分别给出了前轮同时越障和单侧轮越障的平衡方程。由于在复杂非结构环境下,诸如附着系数、滚动阻力系数等这些对车辆越障起到关键作用的地面参数具有不确定性,从而导... 为了分析2自由度铰接轮式车辆的越障能力,通过简化其越障时的力学模型分别给出了前轮同时越障和单侧轮越障的平衡方程。由于在复杂非结构环境下,诸如附着系数、滚动阻力系数等这些对车辆越障起到关键作用的地面参数具有不确定性,从而导致了顺利通过障碍所用的牵引力也是不确定的。文中用区间表示这些不确定参数,通过区间分析得到了该铰接车顺利通过障碍应具备的牵引力。通过仿真证明了理论结果是可靠的。 展开更多
关键词 车辆工程 2自由度铰接车辆 越障 牵引力 区间分析
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机器视觉的灾后救援机器人越障系统设计 被引量：9
4
作者 王宇 刘泓滨 李华文 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第4期79-81,85,共4页
为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统。通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列... 为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统。通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列数学形态学的处理,利用图像处理得到障碍物数字图像信息,并实时地传输到控制端,控制机器人进行越障救援。该系统成功地控制机器人快速的越障试验,表明了它具有较强的地面适应性和越障能力,满足灾后救援机器人系统的要求,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 机器视觉 多传感器 越障 图像处理
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煤矿井下搜救机器人越障分析 被引量：6
5
作者 邓乐 赵莉莉 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第5期567-570,共4页
煤矿生产时常受到瓦斯、煤尘事故的影响,煤矿事故一旦发生,需要快速及时地进行救援,事故后井下复杂恶劣的环境对煤矿井下搜救机器人越障能力提出了更高要求.根据煤矿井下的环境特点,结合现有机器人的移动机构,对煤矿井下搜救机器人总体... 煤矿生产时常受到瓦斯、煤尘事故的影响,煤矿事故一旦发生,需要快速及时地进行救援,事故后井下复杂恶劣的环境对煤矿井下搜救机器人越障能力提出了更高要求.根据煤矿井下的环境特点,结合现有机器人的移动机构,对煤矿井下搜救机器人总体进行设计.从运动学角度分析了机器人克服台阶、沟槽、斜坡等典型障碍的运动规律及其最大越障能力. 展开更多
关键词 煤矿井下搜救机器人 摆臂 越障
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可越障爬壁机器人研究与设计 被引量：2
6
作者 苏崇涛 沙晗 +1 位作者 黄利春 赵春霞 《应用科技》 CAS 2021年第2期42-49,共8页
为了解决爬壁机器人越障性问题,本文根据爬壁机器人的吸附类型介绍了国内外足腿式、蠕动式以及飞吸式机器人越障能力的研究现状,以及本团队研制的3款越障式爬壁机器人的性能特点,对比了各类机器人越障性能的优劣性。在此基础上探讨了爬... 为了解决爬壁机器人越障性问题,本文根据爬壁机器人的吸附类型介绍了国内外足腿式、蠕动式以及飞吸式机器人越障能力的研究现状,以及本团队研制的3款越障式爬壁机器人的性能特点,对比了各类机器人越障性能的优劣性。在此基础上探讨了爬壁机器人设计时的重点问题,对未来设计越障爬壁机器人起到了一定的引导作用。 展开更多
关键词 爬壁机器人 越障 爬壁 吸附 负压吸附 足腿式 蠕动式 飞吸式 越障式机器人 越障式爬壁机器人
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轮腿可变式移动机器人越障研究
7
作者 孟广耀 王哲 +1 位作者 孙英暖 王维信 《计算机仿真》 北大核心 2023年第3期460-466,共7页
针对传统轮式和腿式移动机器人对复杂的地形环境适应能力不足的问题,设计了一种基于齿轮副结构的轮腿可变式移动机器人。应用SolidWork建模软件对机器人行进机构和总体装配方案进行设计;通过对机器人运动环境和越障过程受力分析,优化机... 针对传统轮式和腿式移动机器人对复杂的地形环境适应能力不足的问题,设计了一种基于齿轮副结构的轮腿可变式移动机器人。应用SolidWork建模软件对机器人行进机构和总体装配方案进行设计;通过对机器人运动环境和越障过程受力分析,优化机器人翻越连续台阶过程;应用ADAMS软件对机器人越障过程进行仿真分析并搭建物理样机对仿真结果进行验证。试验结果表明,所设计的机器人能够高效翻越障碍地形,证明上述设计的可行性和仿真的正确性。 展开更多
关键词 移动机器人 轮腿可变式 越障
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救援探测机器人越障能力研究 被引量：4
8
作者 王川伟 马宏伟 +3 位作者 马琨 尚万峰 董刚 王耀欣 《煤炭技术》 CAS 2018年第1期230-231,共2页
为适应煤矿井下复杂环境,实现机器人自主操作与控制,提出"场景集-动作规划集-电机控制集"的控制策略,以保证其具有较好的稳定性能和最佳的越障性能。对机器人摆臂姿态的变化分析,得到机器人有22种空间姿态变化组合形式;利用... 为适应煤矿井下复杂环境,实现机器人自主操作与控制,提出"场景集-动作规划集-电机控制集"的控制策略,以保证其具有较好的稳定性能和最佳的越障性能。对机器人摆臂姿态的变化分析,得到机器人有22种空间姿态变化组合形式;利用重心投影法制定了机器人机身最小失稳角度及最小失稳时间参数,以判定机器人的稳定性;根据机器人不同姿态变化情况表制定了控制策略,完成了越障实验,验证了机器人控制策略的正确性及可行性。 展开更多
关键词 机器人 履带 越障 稳定性 重心 控制策略
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一种可变形履带行走装置的设计 被引量：3
9
作者 刘大为 谢方平 李旭 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期99-103,共5页
针对微型履带车辆在丘陵山区崎岖路面和坡地作业时存在稳定性减弱、爬坡性能变差等问题,提出了一种采用三连杆运动变形机构,由固定在行走架上的液压缸驱动变形机构变形,使得行走架在一定角度范围内处于水平的可变形履带行走装置设计方... 针对微型履带车辆在丘陵山区崎岖路面和坡地作业时存在稳定性减弱、爬坡性能变差等问题,提出了一种采用三连杆运动变形机构,由固定在行走架上的液压缸驱动变形机构变形,使得行走架在一定角度范围内处于水平的可变形履带行走装置设计方案。通过对变形机构的自由度计算和可变形履带行走装置的数学建模,分析了平衡状态下变形杆件的受力情况和机构的变形性能,确定了变形角度与构件之间的相对关系,以及坡地行驶过程中,变形与未变形状态下履带车辆的垂直越障和爬坡性能。结果表明:可变形履带行走装置可实现28°以下坡度自适应;变形后,能够提升车辆在坡地作业时3°左右的爬坡性能,但减弱了垂直越障能力。 展开更多
关键词 履带行走装置 变形关系 越障
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机器视觉的救灾机器人越障性能分析 被引量：3
10
作者 王宇 刘泓滨 +3 位作者 吴智恒 陈启愉 蔺志敏 童季刚 《煤矿机械》 2016年第7期92-94,共3页
为了更好地进行灾后救援工作,设计一种基于机器视觉的救灾(RWTT-I)机器人系统。机器人由视觉系统、双可变形双曲柄(PDC)模块和轮履替换(RWT)模块组成。PDC模块和RWT模块可以通过变形、轮履替换越过台阶、壕沟等障碍物,通过视觉系统获取... 为了更好地进行灾后救援工作,设计一种基于机器视觉的救灾(RWTT-I)机器人系统。机器人由视觉系统、双可变形双曲柄(PDC)模块和轮履替换(RWT)模块组成。PDC模块和RWT模块可以通过变形、轮履替换越过台阶、壕沟等障碍物,通过视觉系统获取的障碍物位置尺寸信息来控制机器人调整PDC或RWT机构至合适的越障姿态、运动模式进行越障救援。建立机器人越障运动学方程,分析其越障性能,机器人系统成功进行越障试验,表明它具有良好的越障能力,满足灾后现场救援机器人的要求,具有很大的实际应用价值和推广空间。 展开更多
关键词 机器视觉 灾后救援 机器人 越障
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海底采矿车斜坡越障通过性分析与仿真研究 被引量：3
11
作者 刘金辉 谷炜 +1 位作者 孟兆磊 姜勇 《机械制造》 2018年第11期56-59,共4页
当海底采矿车在斜坡上行驶时,其重力分力所产生的运动阻力会降低通过性能,因此斜坡越障通过性是海底采矿车的一个重要指标。以复合轮式海底采矿车为研究对象,对30°斜坡越障通过性进行分析和仿真,获得了海底采矿车的动力学特性曲线... 当海底采矿车在斜坡上行驶时,其重力分力所产生的运动阻力会降低通过性能,因此斜坡越障通过性是海底采矿车的一个重要指标。以复合轮式海底采矿车为研究对象,对30°斜坡越障通过性进行分析和仿真,获得了海底采矿车的动力学特性曲线,为海底采矿车的研制及测试提供了技术支持。 展开更多
关键词 海底采矿车 斜坡 越障 通过性
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具有越障和避障功能的小型移动机器人设计 被引量：2
12
作者 高绪祥 刘静 赵晓辉 《机械研究与应用》 2010年第4期71-72,77,共3页
针对在复杂环境下对移动机器人的运动要求,采用行星轮传动机构设计一种具有越障和避障功能的移动机器人,对越障和避障过程进行性能分析,确定机器人的最大越障高度和最大转向半径。
关键词 移动机器人 越障 避障 机构 性能分析
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高压输电线路救援机器人结构设计与优化 被引量：2
13
作者 田启华 段龙飞 +2 位作者 周祥曼 刘勇 孙鹏飞 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期1-5,11,共6页
针对高压输电线路检修人员线上意外事故救援困难,研究提出了一种载人越障救援机器人方案。首先根据高压输电线路救援机器人的作业环境,对救援机器人的越障动作及救援方式进行了规划设计;其次对救援机器人的各个机械结构进行了详细设计;... 针对高压输电线路检修人员线上意外事故救援困难,研究提出了一种载人越障救援机器人方案。首先根据高压输电线路救援机器人的作业环境,对救援机器人的越障动作及救援方式进行了规划设计;其次对救援机器人的各个机械结构进行了详细设计;最后对救援机器人的关键承力件进行了静力学分析,并在此基础上对其进行了拓扑优化,实现了该零件的轻量化。本研究为高压输电线路意外事故的机械化救援提供了参考。 展开更多
关键词 高压输电线路 救援机器人 越障 机构设计 拓扑优化
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燃爆式弹跳驱动器的设计与分析 被引量：2
14
作者 宁萌 马泽峰 +3 位作者 薛必伦 赵锴 罗超 徐进 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第9期18-22,共5页
跳跃机器人具有高效的越障能力和广阔的应用前景,正在形成新的热点研究方向。以汽缸为弹跳主体,采用可燃性混合气体,热火头为点火装置,辅以电磁阀等元件,设计了一种高性能的燃爆式弹跳驱动器。对其工作原理进行了分析,驱动器利用气体爆... 跳跃机器人具有高效的越障能力和广阔的应用前景,正在形成新的热点研究方向。以汽缸为弹跳主体,采用可燃性混合气体,热火头为点火装置,辅以电磁阀等元件,设计了一种高性能的燃爆式弹跳驱动器。对其工作原理进行了分析,驱动器利用气体爆炸产生的冲力反推地面实现跳跃,在此基础上完成了机械结构的设计。然后就负载对弹跳高度的影响进行了理论分析和试验验证。试验证明:该弹跳机构弹跳高度可达5.1 m,具有较强的带负载能力,带3 kg的负载弹跳高度可达2.02 m,具有良好的弹跳性能和较高的能量利用率。 展开更多
关键词 可燃性混合气体 燃爆式 弹跳驱动器 越障
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储油罐清洗机器人越障性能仿真研究 被引量：1
15
作者 王佳楠 王晓霖 李明 《石油化工自动化》 CAS 2022年第1期22-27,共6页
为了改善履带式储油罐清洗机器人的通过障碍的能力,在机器人车身与轮体之间设计添加主动阻尼悬架装置,研究主动阻尼控制对机器人越障性能的影响,并分析了相关理论,最后以主动阻尼为控制对象通过MATLAB软件和ADAMS软件对机器人进行仿真... 为了改善履带式储油罐清洗机器人的通过障碍的能力,在机器人车身与轮体之间设计添加主动阻尼悬架装置,研究主动阻尼控制对机器人越障性能的影响,并分析了相关理论,最后以主动阻尼为控制对象通过MATLAB软件和ADAMS软件对机器人进行仿真分析。通过仿真分析验证主动调节系统阻尼可以提高翻越阳极块等障碍的平稳性,进一步表明了控制理论应用对改善机器人翻越障碍有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 履带式机器人 储油罐 清洗 越障 ADAMS软件 MATLAB软件
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基于单片机控制的轮腿式六足越障机器人设计 被引量：2
16
作者 尹一凡 《河南科技》 2019年第28期23-28,共6页
腿式机器人运动速度较慢,能量利用效率低,且控制复杂,可靠性差。轮式机器人越障能力弱,环境适应性较差,难以适应复杂地形。为解决上述问题,本文设计并制作了一种轮腿式六足越障机器人,设计一种偏心式轮腿,通过旋转推动机器人行进。这使... 腿式机器人运动速度较慢,能量利用效率低,且控制复杂,可靠性差。轮式机器人越障能力弱,环境适应性较差,难以适应复杂地形。为解决上述问题,本文设计并制作了一种轮腿式六足越障机器人,设计一种偏心式轮腿,通过旋转推动机器人行进。这使得机器人从传统的离散点着地变为连续点着地,具有更佳的稳定性和更快的运动速度。同时,偏心轴设计增大了有效半径,可以输出更大的扭矩,也赋予了其出色的越障能力;简单的机械结构增加了可靠性和灵活性。 展开更多
关键词 六足机器人 轮腿 越障
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煤矿救援机器人结构设计及其越障分析 被引量：1
17
作者 李秋生 户满堂 《煤炭技术》 CAS 2018年第4期190-193,共4页
基于煤矿井下的特殊工作环境,以及煤矿事故发生时对救援机器人的越障能力和抗震性能的要求,提出一种能有效减震和提高越障稳定性的履带式救援机器人。根据RPY组合变换建立坐标系,计算出机器人的质心坐标,分析机器人在跨越台阶、沟槽等... 基于煤矿井下的特殊工作环境,以及煤矿事故发生时对救援机器人的越障能力和抗震性能的要求,提出一种能有效减震和提高越障稳定性的履带式救援机器人。根据RPY组合变换建立坐标系,计算出机器人的质心坐标,分析机器人在跨越台阶、沟槽等相关障碍时的运动特性,得出最大越障能力。 展开更多
关键词 煤矿 越障 救援机器人 结构设计
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吸附机构越障比例积分微分姿态控制研究 被引量：1
18
作者 任一凡 孙后环 沈鑫成 《机械制造》 2021年第11期37-42,共6页
带有螺旋桨的吸附机构在受到干扰或左右电机存在差异的情况下,越障时会存在偏航角变化不稳定的问题。对此,设计了吸附机构姿态自动控制数学模型,在MATLAB/Simulink软件中分别建立基于传统比例积分微分算法和基于专家经验比例积分微分算... 带有螺旋桨的吸附机构在受到干扰或左右电机存在差异的情况下,越障时会存在偏航角变化不稳定的问题。对此,设计了吸附机构姿态自动控制数学模型,在MATLAB/Simulink软件中分别建立基于传统比例积分微分算法和基于专家经验比例积分微分算法的吸附机构姿态控制系统,对吸附机构保持姿态的稳定性、抗干扰性、跟随性进行仿真对比。通过对吸附机构越障比例积分微分姿态控制进行研究,验证了专家经验比例积分微分算法对吸附机构偏航角调整的有效性。 展开更多
关键词 吸附机构 越障 姿态 比例积分微分控制
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野外环境下移动平台动力学仿真研究 被引量：1
19
作者 李艳杰 郭继录 +3 位作者 刘玉梅 卜春光 眭晋 王家楠 《光电技术应用》 2019年第6期64-68,78,共6页
针对野外复杂路面对轮腿复合式移动平台的运动性能和越障性能的需求,应用ADAMS软件建立了移动平台的简化虚拟样机模型,并在各个关节处添加对应约束、驱动力以及扭杆弹簧,并建立仿真环境。通过动力学仿真分析,观察移动平台车轮及扭杆弹... 针对野外复杂路面对轮腿复合式移动平台的运动性能和越障性能的需求,应用ADAMS软件建立了移动平台的简化虚拟样机模型,并在各个关节处添加对应约束、驱动力以及扭杆弹簧,并建立仿真环境。通过动力学仿真分析,观察移动平台车轮及扭杆弹簧的加速度、垂向力以及位移变化等因素,验证了该移动平台对野外复杂路面的适应能力以及越障能力。 展开更多
关键词 移动平台 野外复杂路面 ADAMS 虚拟样机模型 越障
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可越障多足机器人机构设计与仿真分析 被引量：1
20
作者 刘俊 王程民 王峰 《机械传动》 北大核心 2021年第10期85-90,共6页
设计了一种可越障多足机器人,该机器人具有移动速度快,越障能力强等特点。腿部机构设计是影响多足机器人运动特性的重要因素之一,采用曲柄摇块机构原理设计了一种新型的多足机器人腿部机构。为了保证机器人移动过程中重心不发生变化,运... 设计了一种可越障多足机器人,该机器人具有移动速度快,越障能力强等特点。腿部机构设计是影响多足机器人运动特性的重要因素之一,采用曲柄摇块机构原理设计了一种新型的多足机器人腿部机构。为了保证机器人移动过程中重心不发生变化,运用Matlab软件对踏片的踏面曲线进行设计,并分析了腿部机构不同尺寸参数对踏面曲线、单个踏片与地面接触点水平方向运动速度和加速度的影响规律。同时,设计了多足机器人的辅助爬升机构,并分析了多足机器人翻越障碍物的工作流程。最后,通过虚拟样机运动仿真以及实物样机试验验证了可越障多足机器人机构设计的可行性。 展开更多
关键词 多足机器人 腿部机构 曲柄摇块 运动分析 越障
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