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题名对称悬架混联轮腿机器人结构设计与参数优化
被引量：3
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作者
杨洪涛
单翔飞
沈梅
刘月琪
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机构
安徽理工大学机械工程学院
安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第3期65-74,共10页
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基金
安徽省重点研究与开发计划项目(202004a07020046)
安徽理工大学引进人才科研启动基金项目(2022yjrc100)
安徽省智能矿山技术与装备工程实验室开放基金项目(AIMTEEL202206)。
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文摘
为了实现机器人在地下空间低能耗的灵活运动,文中设计了一种对称悬架混联轮腿机器人,并针对其腿部参数优化问题,提出了一种基于沙猫群算法的性能均衡优化方法(简称均衡优化方法)。结合对称四边形机构与悬架系统,设计了一种对称悬架混联式轮腿结构,并建立其运动学和动力学模型,分析了腿部杆长对单轮腿运动空间和灵活性指标的影响,预优化确定了腿部初始杆长均为0.3 m。在满足轮腿越障规划空间及高灵活性的基础上,为了实现低能耗,建立了轮腿性能均衡优化评价指标,采用均衡优化方法对腿部杆长进行了优化研究。数值计算结果表明:大腿和小腿杆长最优值分别为0.23 m和0.3 m,该轮腿运动能耗为23.18 J,运动空间为0.1322 m2,灵活性指标变化范围为(0.2,1)。优化后灵活性保持不变,运动空间减小了24.54%,能耗降低了22.60%,验证了该方法合理有效,为轮腿机器人的设计与优化提供了一种新的思路。
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关键词
对称悬架
混联轮腿机器人
结构设计
参数优化
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Keywords
symmetric suspension
hybrid wheel-legged robot
structural design
parameter optimization
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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