多运动态可重构轮履复合式机器人机械设计 被引量：18

1

作者 崔玉宁 罗自荣 +1 位作者 尚建忠 张志雄 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期80-86,共7页

针对复杂的室外地形特征,结合轮式、履带式移动机构的运动优点,提出并研制一种可重构的具有多种运动模式的轮-履复合机器人.该机器人由控制单元、两个相同的可重构车轮、翻转机构和车体组成,具有轮式、履带式、翻转式3种运动模式.轮式... 针对复杂的室外地形特征,结合轮式、履带式移动机构的运动优点,提出并研制一种可重构的具有多种运动模式的轮-履复合机器人.该机器人由控制单元、两个相同的可重构车轮、翻转机构和车体组成,具有轮式、履带式、翻转式3种运动模式.轮式工作形态,机器人为两轮机器人,运行速度快,可全方位运动;履带工作状态,机器人可以适应砾石地、沙地、草地等多种复杂地形,具备较强的越障能力;翻转工作状态,履带轮整体翻转,可跨越栏杆等垂直障碍.机器人轮-履转换由车轮内部的并联四连杆机构实现,可根据地面特征选择运行模式,根据障碍类型选择越障方式.在建立运动学和力学模型的基础上,结合数字仿真方法对结构进行了参数化研究,此设计方法优化了转换机构的运动轨迹,降低了对驱动电动机的性能要求,提高了电动机的使用效率.试验表明,机器人可通过调整自身机构以合理的运动模式通过沙地、草地等路面环境,攀越阶梯和栏杆等复杂障碍,具有良好的环境适应性和越障性能,验证了该移动平台系统设计的合理性. 展开更多

关键词 智能机器人 轮履复合机器人 可重构 越障能力 并联四连杆机构

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轮履复合式煤矿井下环境探测机器人的结构设计及运动特性分析 被引量：9

2

作者 徐刚 牛志刚 《煤矿机械》 北大核心 2011年第3期39-41,共3页

针对矿难发生后煤矿井下环境的特点,结合目前轮式、履带式移动机器人运动机构的优点,设计一种8自由度用于煤矿井下环境探测的轮履复合式机器人。详细介绍了机器人的结构设计和运动特性。该机器人设计了四轮驱动装置以及三节式复合结构,... 针对矿难发生后煤矿井下环境的特点,结合目前轮式、履带式移动机器人运动机构的优点,设计一种8自由度用于煤矿井下环境探测的轮履复合式机器人。详细介绍了机器人的结构设计和运动特性。该机器人设计了四轮驱动装置以及三节式复合结构,具有较好的机动性能,较强的越障、跨沟能力和严格的防爆性能。 展开更多

关键词 轮履复合式机器人 煤矿井下 环境探测 运动特性

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一种机器视觉的灾后救援机器人系统设计 被引量：6

3

作者 王宇 吴智恒 +1 位作者 刘泓滨 罗良传 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第8期239-241,共3页

针对灾后现场地形环境复杂且危险性大的特点,提出一种基于机器视觉的灾后救援机器人(RWTT-I)系统。机器人由视觉控制系统、两个相同的可变形双曲柄(parallelogram double crank,PDC)模块和轮履替换(replaceable wheeltrack,RWT)模块组... 针对灾后现场地形环境复杂且危险性大的特点,提出一种基于机器视觉的灾后救援机器人(RWTT-I)系统。机器人由视觉控制系统、两个相同的可变形双曲柄(parallelogram double crank,PDC)模块和轮履替换(replaceable wheeltrack,RWT)模块组成。每个PDC模块都可以独立的通过变形越过台阶、壕沟等障碍物,RWT模块在驱动力作用下能以轮式和履带式两种运动模式在各种地形环境下运动,通过视觉系统确定障碍物的位置尺寸来控制机器人调整PDC或RWT模块来越障救援。机器人系统成功的进行越障实验,表明了其越障性能能够满足灾后救援机器人的项目要求,具有很大的应用价值和推广意义。 展开更多

关键词 轮履替换 机器视觉 救援机器人 越障

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四段式轮-履结合煤矿井下探测机器人结构设计及越障分析 被引量：3

4

作者 李腾 杨雪锋 +3 位作者 路恩 刘军兰 魏久焱 董事 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第12期117-121,共5页

设计了一种四段式轮-履结合越障机器人。设计了越障机器人的整体结构,前肢采用轮式驱动,后部双翼采用结构型履带拖动,以轮-履结合的方式实现正向和反向越障;对所设计的结构进行合理的简化并进行越障方案分析;采用质心法对机器人进行越... 设计了一种四段式轮-履结合越障机器人。设计了越障机器人的整体结构,前肢采用轮式驱动,后部双翼采用结构型履带拖动,以轮-履结合的方式实现正向和反向越障;对所设计的结构进行合理的简化并进行越障方案分析;采用质心法对机器人进行越障可行性和最大越障高度进行分析,得出最大越障高度;最后通过实验装置进行越障实验,机器人顺利通过设定越障高度,验证了四段式轮-履结合机器人越障性能分析的正确性。 展开更多

关键词 煤矿井下探测 四段式 轮履结合机器人 质心 越障

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具有自适应能力轮—履复合变形移动机器人的开发 被引量：53

5

作者 李智卿 马书根 +2 位作者 李斌 王明辉 王越超 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1-10,共10页

针对非结构环境中路面软硬相间、平坦与崎岖并存的地形特征,结合轮式、履带式移动机构的运动优点,提出并研制一种对非结构环境具有自适应能力的轮—履复合变形移动机器人(NEZA-I)。NEZA-I由控制箱体单元和两个相同的可变形轮—履复合(Tr... 针对非结构环境中路面软硬相间、平坦与崎岖并存的地形特征,结合轮式、履带式移动机构的运动优点,提出并研制一种对非结构环境具有自适应能力的轮—履复合变形移动机器人(NEZA-I)。NEZA-I由控制箱体单元和两个相同的可变形轮—履复合(Transformable wheel-track,TWT)移动模块组成。每个TWT模块在一个驱动力作用下能以轮式和履带式两种运动模式在复杂路面上运动,也能根据地面约束力变化而改变运动模式(即轮—履互换)和调整运动姿态(即改变履带几何形状)。对移动机构平台的设计方法不仅可提高驱动电动机的使用效率,也可简化对机器人的控制。试验表明,NEZA-I可通过调整自身机构以合理的运动模式及姿态通过复杂路面环境,具有较好的环境自适应性和越障性能,验证了该移动机构系统设计的合理性。 展开更多

关键词 自适应移动机构 可变形履带 轮—履复合型机器人 机构设计

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轮-履复合可变形机器人的移动机构参数分析 被引量：10

6

作者 李智卿 马书根 +1 位作者 李斌 王明辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第19期2320-2326,共7页

针对非结构环境地形特点,结合轮式、履带式移动机构在复杂地形环境中的运动特点,设计了一种适应于非结构环境的轮-履互换、履带几何形状可变化的复合型移动机器人。该轮-履复合型移动机器人的机构系统由一个控制箱体和两个相同的轮-履... 针对非结构环境地形特点,结合轮式、履带式移动机构在复杂地形环境中的运动特点,设计了一种适应于非结构环境的轮-履互换、履带几何形状可变化的复合型移动机器人。该轮-履复合型移动机器人的机构系统由一个控制箱体和两个相同的轮-履复合移动单元模块组成。每个轮-履复合移动单元模块由运动轮和几何形状可变的履带轮构成,在一个驱动力的作用下根据不同的约束环境而表现为轮式和履带式两种运动特征,同时此单元模块具有轮-履互换、履带几何形状可变等特点。运用理论推导、参数优化等方法对轮-履复合移动单元模块的机构参数进行了分析综合,并经仿真分析验证了机构参数选择的合理性,为轮-履复合、履带可变形移动机器人的机构参数化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 移动机构 非结构环境 轮-履复合可变形机器人 结构设计

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履带式移动机器人研究现状 被引量：22

7

作者 吉洋 霍光青 《林业机械与木工设备》 2012年第10期7-10,共4页

介绍了国内外各种履带式机器人的研究现状,对履带式机器人进行了详细描述和总结。指出了履带式机器人研究中存在的问题,提出了履带式机器人未来的发展方向。

关键词 移动机器人 履带式移动机器人 轮履复合式移动机器人

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轮履复合式农业机器人越避障控制研究 被引量：22

8

作者 李文见 姬江涛 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第4期57-59,64,共4页

轮履复合式农业机器人具有行走灵活,通过能力强的特点,本文将模糊逻辑理论应用于轮履复合式农业机器人的越避障控制,设计了模糊控制器,建立了模糊控制规则,MATLAB仿真实验证明,该控制器可有效控制机器人攀越和避过障碍物。

关键词 轮履复合式农业机器人 模糊控制 越避障控制 MATLAB仿真

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轮履模式可切换的移动机器人建模与控制

9

作者 梁志远 赵佳辉 +1 位作者 李清都 陈媛媛 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第6期1098-1106,共9页

针对履带式机器人存在身体重、能效低、磨损大等问题,提出一种模式可切换的轮履复合式移动机器人,用动态平衡的双轮运动来克服传统履带式移动的弊端,从而兼顾轮式和履带的优点。将机器人等效为倒立摆系统,运用拉格朗日方法建立了非线性... 针对履带式机器人存在身体重、能效低、磨损大等问题,提出一种模式可切换的轮履复合式移动机器人,用动态平衡的双轮运动来克服传统履带式移动的弊端,从而兼顾轮式和履带的优点。将机器人等效为倒立摆系统,运用拉格朗日方法建立了非线性动力学模型;针对机器人不同摆臂姿态下的动态平衡和轮履2种模式的平稳切换,基于线性化模型设计了线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR),并在状态反馈处加入平衡点姿态补偿。仿真结果表明,姿态补偿后的LQR控制器不仅能实现在不同摆臂姿态下对参考输入的快速无超调响应,而且能有效抑制摆臂运动带来的干扰,使得机器人的位置偏差小于0.02 m,俯仰角偏差小于0.0074 rad,保证了轮履模式切换过程的快速与稳定。 展开更多

关键词 轮履移动机器人 倒立摆 拉格朗日方法 线性二次型调节器(LQR) 模式切换

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轮履复合式机器人的结构设计与越障性能研究

10

作者 赵佳辉 陈明惠 +1 位作者 梁志远 李清都 《机械传动》 北大核心 2023年第9期145-150,176,共7页

为了稳定发挥轮履复合式机器人的最佳越障性能,研制了一种能够根据环境切换多种运动模式的新型轮履复合式机器人。该机器人可以通过独立旋转机体和摆臂切换直立运动和履带运动模式,同时可以通过摆臂的转动大幅度地调节机器人的重心位置... 为了稳定发挥轮履复合式机器人的最佳越障性能,研制了一种能够根据环境切换多种运动模式的新型轮履复合式机器人。该机器人可以通过独立旋转机体和摆臂切换直立运动和履带运动模式,同时可以通过摆臂的转动大幅度地调节机器人的重心位置,具有较好的越障性能。在对机器人进行步态规划和运动机理分析的基础上,对跨越台阶这种典型运动过程进行了运动学和动力学分析,验证了机器人模式切换的可行性,并计算得到了机器人能够攀爬的台阶高度的最大理论值。最后,根据计算获得的理论数值,利用仿真软件对机器人台阶攀爬过程进行仿真,验证了计算数值的准确性和机器人的越障性能。 展开更多

关键词 轮履复合式机器人 越障性能 运动学 动力学

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一种关节式轮履混合机器人的设计与运动分析 被引量：3

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作者 吕海洋 费燕琼 宋立博 《机械制造与自动化》 2015年第4期152-156,共5页

针对移动机器人在发展中存在的问题,综合轮式、履带式等不同移动机构的特点,设计了一种关节式轮履混合机器人,详细分析了其机械结构。该机器人具有多种运动模式,根据运动环境的不同,可以在纯轮式运动与纯履带式运动间切换。基于齐次坐... 针对移动机器人在发展中存在的问题,综合轮式、履带式等不同移动机构的特点,设计了一种关节式轮履混合机器人,详细分析了其机械结构。该机器人具有多种运动模式,根据运动环境的不同,可以在纯轮式运动与纯履带式运动间切换。基于齐次坐标变换矩阵分析了机器人的质心稳定性与越障性能,建立了其质心方程与越障方程。实验证明,这种机器人能够充分发挥轮式运动与履带运动的优点,机动灵活,速度快,并且具有很强的地形适应能力和越障能力。 展开更多

关键词 轮履混合机器人 移动机构 越障性能

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单履带被动自适应机器人设计与运动学分析 被引量：3

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作者 张明路 李敏 +1 位作者 田颖 吕晓玲 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期69-74,共6页

针对地形狭窄、障碍物较高的非结构环境,基于被动自适应机理的研究,综合了轮式、履带式移动机器人的优点,设计了一种单履带轮-履复合被动自适应移动机器人.该机器人能够实现轮式、履带式、轮-履混合式三种运动模式,能够通过狭小过道与拐... 针对地形狭窄、障碍物较高的非结构环境,基于被动自适应机理的研究,综合了轮式、履带式移动机器人的优点,设计了一种单履带轮-履复合被动自适应移动机器人.该机器人能够实现轮式、履带式、轮-履混合式三种运动模式,能够通过狭小过道与拐角,并且能越过比自身更高的障碍物.介绍了机器人的机构、运动过程和传动原理,通过建立机器人的数学模型,对轮-履复合模块变形进行了运动学分析和轮-履模式转换过程分析,再用虚拟样机技术在Adams中进行建模与仿真分析,从而验证了机器人结构变形时的运动特性和结构与参数设计的合理性. 展开更多

关键词 轮-履复合机器人 单履带 被动自适应 结构设计 运动学分析 ADAMS仿真

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