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题名新型双足移动机器人运动学及其性能分析
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作者
石兆峰
宋胜涛
宁峰平
张磊
邓连政
郭文孝
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机构
中北大学机械工程学院
太原理工大学航空航天学院
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
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出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第11期77-90,共14页
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基金
山西省重点研发计划项目(202202150401018)。
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文摘
面向危险、复杂环境,基于4-UPU+2-P串并混联机构提出一种新型双足移动机器人。针对传统双足移动机器人的连续步态,该机器人通过动/静平台切换,按照“上平台+下足”式的连续步态,仅需6个驱动即实现双足机器人的交替移动和转弯。基于旋量理论分析机器人的自由度,运用闭环矢量法建立运动学逆解,并分析其奇异性与工作空间。采用运动/力传递指标对机器人进行性能分析,并绘制其在工作空间内的性能分布图。利用粒子群优化算法,以全域传递指标为优化目标,完成关键结构参数的优化设计,提高机构的运动/力传递性能。针对该机器人在运动过程中的稳定性问题,基于零力矩法开展其在阶梯攀爬环境下的仿真分析。研究结果表明,所设计的双平台双足移动机器人结构合理,在阶梯地形中展现出一定的稳定性,在战场侦察与灾后救援等复杂、危险环境下具有一定的应用潜力。
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关键词
双平台双足移动机器人
速度雅可比矩阵
工作空间
运动/力传递
稳定性
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Keywords
dual-platform bipedal mobile robot
velocity Jacobian matrix
workspace
motion/force transmission
stability
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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