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一种多模式轮腿移动机器人的设计与分析
1
作者
李晋馥
于泽
连宾宾
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期12-23,共12页
移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.轮腿式移动机器人因具有良好的机动性与越障能力而受到青睐.然而现有轮腿式移动机器人机身大多不可变形,导致机器人运动模式较少,地形适应性一...
移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.轮腿式移动机器人因具有良好的机动性与越障能力而受到青睐.然而现有轮腿式移动机器人机身大多不可变形,导致机器人运动模式较少,地形适应性一般.且机身易与障碍物发生碰撞,无法在具备良好的爬坡能力的同时保证跨越障碍物的效率.针对上述问题,本文提出了一种采用多连杆可变形机构作为机身的轮腿式移动机器人.在设计机器人轮腿及可变形机身的基础上,建立机器人整体运动学模型,据此规划机器人3种运动模式:同步步态、翻滚步态和蜷曲-伸展步态.开展机器人在典型地形(平坦地面、松软地形、上升坡度、下降坡度、障碍物)下的运动性能分析,揭示机器人结构参数与地形特征(爬坡角度、障碍物高度)映射关系.最后基于理论分析结果搭建物理样机并开展实验.实验结果表明,本文所设计的多模式轮腿移动机器人的最大爬坡角度和越障高度分别为44°和28 mm,具有良好的爬坡能力与越障性能.此外,得益于多模式运动特点,机器人在包含平坦地面及松软地形在内的多地形下均具有良好的通过性,验证了机器人方案的可行性.本文为多模式轮腿运动机器人的设计与应用提供有益参考.
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关键词
多模式移动机器人
轮腿式
移动机器人
运动学建模
实验研究
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职称材料
一种具有大折展比的便携式移动机器人的设计与分析
2
作者
李文倩
张春燕
+1 位作者
平安
杨杰
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第9期1530-1542,共13页
为使拥有多种运动模式的可重构移动机器人在执行任务时能实现较大程度的重构变形折叠,减少空间占比,便于携带,提出一种含平面可折叠平台的大折展比可重构多模式移动机器人,该机器人具有四边形滚动模式、六边形滚动模式、四足爬行模式、...
为使拥有多种运动模式的可重构移动机器人在执行任务时能实现较大程度的重构变形折叠,减少空间占比,便于携带,提出一种含平面可折叠平台的大折展比可重构多模式移动机器人,该机器人具有四边形滚动模式、六边形滚动模式、四足爬行模式、完全折叠模式Ⅰ和完全折叠模式Ⅱ这6种模式。首先,通过对机器人两个维度的设计及折展性分析知,该机器人具有平台、支链、整体的大折展比特性,方便机构运输、携带,并通过旋量理论分析了机器人多种运动模式的自由度。其次,通过对机器人的驱动分析可知,通过各电极间的分时控制能实现机器人各模式的转换及移动。最后,运用ADAMS软件对机器人的折叠展开运动进行了仿真,验证了机器人设计的正确性与可行性,为研发制作适应不同环境且具有大折展特性的多模式移动机器人提供了一定理论借鉴意义。
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关键词
多模式移动机器人
可重构
折展
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职称材料
题名
一种多模式轮腿移动机器人的设计与分析
1
作者
李晋馥
于泽
连宾宾
机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期12-23,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52275028)。
文摘
移动机器人作为智能勘探与侦察的自动化装备,在航天探测、抢险救灾等领域具有广阔的应用前景.轮腿式移动机器人因具有良好的机动性与越障能力而受到青睐.然而现有轮腿式移动机器人机身大多不可变形,导致机器人运动模式较少,地形适应性一般.且机身易与障碍物发生碰撞,无法在具备良好的爬坡能力的同时保证跨越障碍物的效率.针对上述问题,本文提出了一种采用多连杆可变形机构作为机身的轮腿式移动机器人.在设计机器人轮腿及可变形机身的基础上,建立机器人整体运动学模型,据此规划机器人3种运动模式:同步步态、翻滚步态和蜷曲-伸展步态.开展机器人在典型地形(平坦地面、松软地形、上升坡度、下降坡度、障碍物)下的运动性能分析,揭示机器人结构参数与地形特征(爬坡角度、障碍物高度)映射关系.最后基于理论分析结果搭建物理样机并开展实验.实验结果表明,本文所设计的多模式轮腿移动机器人的最大爬坡角度和越障高度分别为44°和28 mm,具有良好的爬坡能力与越障性能.此外,得益于多模式运动特点,机器人在包含平坦地面及松软地形在内的多地形下均具有良好的通过性,验证了机器人方案的可行性.本文为多模式轮腿运动机器人的设计与应用提供有益参考.
关键词
多模式移动机器人
轮腿式
移动机器人
运动学建模
实验研究
Keywords
multimodal mobile robot
wheel-legged mobile robot
kinematics modeling
experimental research
分类号
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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职称材料
题名
一种具有大折展比的便携式移动机器人的设计与分析
2
作者
李文倩
张春燕
平安
杨杰
机构
上海工程技术大学机械与汽车工程学院
东华大学机械工程学院
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第9期1530-1542,共13页
基金
国家自然科学基金目(52005317)
上海市研究生科研创新基金项目(19KY0151)。
文摘
为使拥有多种运动模式的可重构移动机器人在执行任务时能实现较大程度的重构变形折叠,减少空间占比,便于携带,提出一种含平面可折叠平台的大折展比可重构多模式移动机器人,该机器人具有四边形滚动模式、六边形滚动模式、四足爬行模式、完全折叠模式Ⅰ和完全折叠模式Ⅱ这6种模式。首先,通过对机器人两个维度的设计及折展性分析知,该机器人具有平台、支链、整体的大折展比特性,方便机构运输、携带,并通过旋量理论分析了机器人多种运动模式的自由度。其次,通过对机器人的驱动分析可知,通过各电极间的分时控制能实现机器人各模式的转换及移动。最后,运用ADAMS软件对机器人的折叠展开运动进行了仿真,验证了机器人设计的正确性与可行性,为研发制作适应不同环境且具有大折展特性的多模式移动机器人提供了一定理论借鉴意义。
关键词
多模式移动机器人
可重构
折展
Keywords
multi-mode mobile robot
reconfiguration
folding
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种多模式轮腿移动机器人的设计与分析
李晋馥
于泽
连宾宾
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种具有大折展比的便携式移动机器人的设计与分析
李文倩
张春燕
平安
杨杰
《机械科学与技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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