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行星式欠驱动可变形履带移动机构的设计与分析
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作者 张娜 荀致远 姚燕安 《工程设计学报》 北大核心 2025年第4期474-487,共14页
为提高传统履带移动机构的越障能力和环境适应能力,提出了一种行星式欠驱动可变形履带移动机构,其由履带驱动轮系和行星轮系构成,具有直臂模式、正交模式和过渡模式三种运动模式。该履带移动机构采用欠驱动方式,根据最小耗能原理实现快... 为提高传统履带移动机构的越障能力和环境适应能力,提出了一种行星式欠驱动可变形履带移动机构,其由履带驱动轮系和行星轮系构成,具有直臂模式、正交模式和过渡模式三种运动模式。该履带移动机构采用欠驱动方式,根据最小耗能原理实现快速响应的越障功能。首先,对履带移动机构进行运动学分析,得到了3种运动模式下履带移动机构的质心高度、接地面积与履带变形的关系,并分析了其适用环境。然后,建立了履带移动机构的动力学理论模型并计算了其可跨越的最大沟槽宽度和可翻越的最大凸台高度,同时分析了履带移动机构变形与越障所需驱动扭矩之间的关系。接着,基于履带移动机构的动力学仿真模型开展越障仿真分析,得到了其越障仿真过程及驱动扭矩变化曲线。最后,搭建了履带移动机构的原理样机并开展了相关实验,验证了其结构设计的可行性。结果表明,所设计的行星式欠驱动可变形履带移动机构可通过控制自身变形实现快速越障和适应复杂地形的功能,显著提高了履带移动机构的越障能力和环境适应能力。 展开更多
关键词 履带移动机构 欠驱动 履带变形 最小耗能原理
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压电式移动机构的研究 被引量:12
2
作者 程光明 杨志刚 +2 位作者 曾平 陈西平 铃木胜义 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期106-108,共3页
根据运动物体接触表面上的相对方向所产生的摩擦阻力不同的现象,提出一种新型压电移动机构。它利用压电振子产生周期惯性冲击力,使机构产生宏观上的单方向运动。分析了机构的工作机理,设计研制了试验机构。试验结果表明,该机构可以实现... 根据运动物体接触表面上的相对方向所产生的摩擦阻力不同的现象,提出一种新型压电移动机构。它利用压电振子产生周期惯性冲击力,使机构产生宏观上的单方向运动。分析了机构的工作机理,设计研制了试验机构。试验结果表明,该机构可以实现预期的运动形式。 展开更多
关键词 掌擦 惯性力 压电移动机构
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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
3
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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微小管道机器人移动机构运动学与动力学特性 被引量:9
4
作者 马荣朝 秦岚 潘英俊 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期26-29,共4页
微小管道机器人能够帮助人们完成诸如小口径管道内检测等工作 ,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。在分析研究行星齿轮驱动的微型机器人移动机构的运动学和动力学特性的基础上 ,详细讨论了移动机构的原理、功能及影响因素... 微小管道机器人能够帮助人们完成诸如小口径管道内检测等工作 ,其移动机构是机器人研究领域重要的研究内容之一。在分析研究行星齿轮驱动的微型机器人移动机构的运动学和动力学特性的基础上 ,详细讨论了移动机构的原理、功能及影响因素。研究表明 ,通过提高移动机构车轮的附着性和驱动力 ,减小寄生功率的影响 。 展开更多
关键词 微小管道 微型机器人 移动机构 运动学特性 动力学特性
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一种新型轮式全方位移动机构 被引量:32
5
作者 闫国荣 张海兵 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期854-857,共4页
在许多特殊场合中 ,需要机构具有全方位移动能力 ,于是各种全方位移动机构相继出现 .其中的轮式全方位移动机构应用的较多 ,但总的说来均存在结构复杂、承载能力差、效率不高等缺点 .为此 ,介绍一种新型轮式全方位移动机构 ,对这几方面... 在许多特殊场合中 ,需要机构具有全方位移动能力 ,于是各种全方位移动机构相继出现 .其中的轮式全方位移动机构应用的较多 ,但总的说来均存在结构复杂、承载能力差、效率不高等缺点 .为此 ,介绍一种新型轮式全方位移动机构 ,对这几方面进行了改进 .初步实践证明是可行的 。 展开更多
关键词 麦克纳姆轮 轮式全方位移动机构 全方位轮
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压电双晶片式管内移动机构的振动解析 被引量:5
6
作者 杨志刚 陈西平 +1 位作者 程光明 曾平 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第6期410-413,共4页
对压电双晶片式管内移动机构进行了振动解析。首先利用分割设计法对机构进行了初步设计 ,然后利用有限元法进行了具体设计解析。通过对机构固有振型的研究 ,发现两种振动模态能够产生驱动作用 ,且叶片与基板的夹角对这两种模态的振动频... 对压电双晶片式管内移动机构进行了振动解析。首先利用分割设计法对机构进行了初步设计 ,然后利用有限元法进行了具体设计解析。通过对机构固有振型的研究 ,发现两种振动模态能够产生驱动作用 ,且叶片与基板的夹角对这两种模态的振动频率有一定影响。设计制作了试验机构 ,通过试验验证了 2个共振频率点的存在。 展开更多
关键词 管内移动机构 压电双晶片 振动解析
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一种谐振式微小型机器人移动机构 被引量:8
7
作者 蒋振宇 李伟达 祝宇虹 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第4期625-628,共4页
提出了一种基于谐振机理的微小型平面移动机构,由3条弹性腿足组成,在压电膜的激励下使弹性足发生振动,足端与地面产生碰撞摩擦,驱动机构行走,具有结构简单和移动速度快的优点。首先介绍了机构的行走机理,然后利用有限元法对试验样机的... 提出了一种基于谐振机理的微小型平面移动机构,由3条弹性腿足组成,在压电膜的激励下使弹性足发生振动,足端与地面产生碰撞摩擦,驱动机构行走,具有结构简单和移动速度快的优点。首先介绍了机构的行走机理,然后利用有限元法对试验样机的弹性足进行了模态分析并建立了简化动力学模型。最后实验结果表明,该样机在10 V电压驱动下,最大速度可达23.02 mm/s,证明了模型的正确性。 展开更多
关键词 微小型移动机构 谐振 双压电膜
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微小机器人移动机构研究 被引量:3
8
作者 钱晋武 张彦彬 +1 位作者 章亚男 龚振邦 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1999年第1期18-21,共4页
对压电陶瓷激励振动框架式微小机器人移动机构进行了研究,用实验方法测定了不同粗糙度表面以及激励信号的频率、波形、电压幅值对移动性能的影响,用有限元分析方法得到了系统的固有频率和振型。
关键词 微机器人 移动机构 压电陶瓷 微机械
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多姿态轮履复合机器人移动机构设计与分析 被引量:6
9
作者 刘宗豪 侍才洪 +1 位作者 康少华 吴兴 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第4期175-177,181,共4页
对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器... 对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器人与传统的机器人,尤其是整体式履带机器人,凸显了较大的优势。着重阐述了该机器人的几种典型运动模式,且对基于四连杆机构的液压伸展臂的运动学做了分析,为机器人的越障动作规划奠定了理论基础。 展开更多
关键词 多姿态 轮履复合 变体轮 移动机构 运动学
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可抛掷多运动态球形机器人移动机构 被引量:3
10
作者 罗自荣 尚建忠 +1 位作者 丛楠 潘中银 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第9期30-33,共4页
结合球形机器人防护性好,两轮机器人能自平衡易控制,弹跳机器人越障能力强的优点,构建了一个具有球形、两轮和跳跃3种基本运动形态的可投掷机器人。球态时机器人两个半球闭合,便于母车抛掷和携带,在平地可全方位运动;遇到沙地、坡地等... 结合球形机器人防护性好,两轮机器人能自平衡易控制,弹跳机器人越障能力强的优点,构建了一个具有球形、两轮和跳跃3种基本运动形态的可投掷机器人。球态时机器人两个半球闭合,便于母车抛掷和携带,在平地可全方位运动;遇到沙地、坡地等复杂地形环境,展开为两轮机器人,弹跳机构展开作为第3支点,增强越障爬坡能力;当遇到障碍或陷于困境时可跳跃行进。文中对其结构和原理进行了介绍,并进行机械结构设计和样机研制。场地试验表明,该机器人具有投放方便和运动灵活的特点,验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 球形机器人 多运动态 两轮机器人 移动机构
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轮腿式月球车移动机构构型组合设计 被引量:4
11
作者 汪永明 余晓流 汤文成 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第1期37-41,共5页
介绍机器人构型组合概念,提出轮腿式月球车的构型组合设计方法。将轮腿式月球车移动机构抽象为轮腿、悬架和车体3类子构型,建立了月球车同构和异构组合设计可选构型方案的计算模型。以基于二级半转机构原理的轮腿式月球车为研究对象,对... 介绍机器人构型组合概念,提出轮腿式月球车的构型组合设计方法。将轮腿式月球车移动机构抽象为轮腿、悬架和车体3类子构型,建立了月球车同构和异构组合设计可选构型方案的计算模型。以基于二级半转机构原理的轮腿式月球车为研究对象,对其移动机构进行了子构型分析,提出了4种轮腿子构型、4种悬架子构型和5种车体子构型。以四轮腿和六轮腿月球车为例,采用同构组合和异构组合设计方法,共得到206种轮腿式月球车移动机构设计方案。 展开更多
关键词 轮腿式月球车 移动机构 构型设计 同构组合 异构组合
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双弯曲振子型压电式管内移动机构的试验研究 被引量:2
12
作者 陈西平 杨志刚 +1 位作者 程光明 曾平 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期323-326,共4页
提出了一种利用双弯曲振动驱动的压电式管内移动机构 ,该机构由两个带有凸起的矩形板振子和弹性支撑元件组成 ,通过振子的凸起端部的椭圆运动形成驱动能力。本文作者利用分割设计法对振子进行了初步设计 ,然后通过有限元法进行结构分析 ... 提出了一种利用双弯曲振动驱动的压电式管内移动机构 ,该机构由两个带有凸起的矩形板振子和弹性支撑元件组成 ,通过振子的凸起端部的椭圆运动形成驱动能力。本文作者利用分割设计法对振子进行了初步设计 ,然后通过有限元法进行结构分析 ,最后试制了试验样机。初步的试验结果表明 ,此种结构可以实现管内行走 ,其移动速度最高为 9.98mm / 展开更多
关键词 管内移动机构 压电振子 振动解析 微小型管道机器人
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具有越障功能的全方位移动机构研究 被引量:2
13
作者 张海洪 龚振邦 +1 位作者 谈士力 冯星华 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第2期95-97,共3页
针对清洗壁面作业对机器人提出的特殊要求 ,研制了可越障轮式全方位移动机构———车轮组机构 ,该机构保证机器人在姿态保持不变的前提下 ,沿壁面任意方向直线移动、或在原地旋转任意角度 ,同时能跨越存在于机器人运行路径中的障碍。该... 针对清洗壁面作业对机器人提出的特殊要求 ,研制了可越障轮式全方位移动机构———车轮组机构 ,该机构保证机器人在姿态保持不变的前提下 ,沿壁面任意方向直线移动、或在原地旋转任意角度 ,同时能跨越存在于机器人运行路径中的障碍。该机构不需要传感装置来检测障碍 。 展开更多
关键词 全方位移动机构 爬壁机器人 越障机构
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爬壁机器人全方位移动机构研制 被引量:2
14
作者 谈士力 张海洪 龚振邦 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第2期95-99,共5页
开发了用于机器人壁面自动清洗装置的可越障轮式全方位移动机构 .该机构保证机器人在保持机体方位不变的前提下 ,沿壁面任意方向直线移动或在原地旋转任意角度 。
关键词 全方位移动机构 爬壁机器人 越障机构 运行路径
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内窥检查机器人柔性移动机构设计 被引量:3
15
作者 米智楠 樊智敏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第5期16-17,共2页
根据蚯蚓蠕动原理 ,设计了用于肠道检查的内窥检查机器人移动机构 ,并进行了实验测试。蠕动式柔性移动机构除了实现移动功能外 ,还可通过充气膨胀的橡胶囊在机器人与肠道之间建立一个柔软的安全缓冲层 。
关键词 机器人 柔性移动机构 设计 内窥检查 结肠镜
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脐带缆张紧器移动机构的设计与研究 被引量:1
16
作者 贺向新 王燕飞 +2 位作者 李冠孚 卢彦铮 郭炜 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第10期108-111,共4页
张紧器是海洋油气开发的关键设备,脐带缆张紧器是用于脐带缆和柔性钢管铺设的专用设备。四履带式脐带缆张紧器能够提供铺设管线所需张力,并可以很好地保护管线。基于四杆机构的上履带移动机构能够将上履带移动到一侧,以便脐带缆和柔性... 张紧器是海洋油气开发的关键设备,脐带缆张紧器是用于脐带缆和柔性钢管铺设的专用设备。四履带式脐带缆张紧器能够提供铺设管线所需张力,并可以很好地保护管线。基于四杆机构的上履带移动机构能够将上履带移动到一侧,以便脐带缆和柔性管线的安装。通过分析计算,确定张紧器以及移动机构的基本参数,并进行校核,验证方案设计的可行性。 展开更多
关键词 四履带 脐带缆 张紧器 移动机构
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机器人壁面移动机构研究 被引量:1
17
作者 陈振华 龚振邦 +2 位作者 钱晋武 谈士力 谢伟民 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1997年第6期663-669,共7页
壁面移动机构是壁面移动作业机器人系统的关键组成部分.本文在壁面移动机构类型研究的基础上,阐述了作者在机器人壁面移动机构研究方面的进展.着重剖析了能在玻璃幕墙上进行全方位行走的多框架式机构的结构和承载能力计算方法.并将... 壁面移动机构是壁面移动作业机器人系统的关键组成部分.本文在壁面移动机构类型研究的基础上,阐述了作者在机器人壁面移动机构研究方面的进展.着重剖析了能在玻璃幕墙上进行全方位行走的多框架式机构的结构和承载能力计算方法.并将所研制的壁面移动机器人与国外同类壁面移动机构在主要性能上进行了比较. 展开更多
关键词 机器人 壁面移动机构 轮驱动轨行式
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三角轮系式移动机构动力学建模及仿真 被引量:3
18
作者 岳龙旺 朱敬花 +1 位作者 吴利涛 武可艳 《机床与液压》 北大核心 2015年第3期1-3,19,共4页
三角轮系式移动机构是爬楼越障机器人的重要组成部分。利用拉格朗日法建立了三角轮系式移动机构的动力学模型,利用MATLAB的Simulation工具箱对三角轮系式移动机构进行控制系统仿真。结果表明:该系统可在1.2 s进入稳定状态,说明该系统有... 三角轮系式移动机构是爬楼越障机器人的重要组成部分。利用拉格朗日法建立了三角轮系式移动机构的动力学模型,利用MATLAB的Simulation工具箱对三角轮系式移动机构进行控制系统仿真。结果表明:该系统可在1.2 s进入稳定状态,说明该系统有较好的稳定性。 展开更多
关键词 三角轮系 动力学模型 拉格朗日法 移动机构
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爬壁机器人移动机构越障功能研究 被引量:1
19
作者 谈士力 张海洪 龚振邦 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第1期40-43,共4页
提出了用于壁面清洗作业爬壁机器人的可越障轮式全方位移动机构 ,该机构保证机器人在保持机体方位不变的前提下 ,沿壁面任意方向移动或在原地旋转任意角度 。
关键词 全方位移动机构 爬壁机器人 越障机构 壁面清洗作业 越障机理 移动机理
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基于ADAMS的三角轮系式移动机构动力学仿真 被引量:3
20
作者 岳龙旺 朱敬花 +1 位作者 武可艳 吴利涛 《机床与液压》 北大核心 2015年第5期127-129,共3页
三角轮系式移动机构是爬楼越障机器人的重要组成部分。利用动力学仿真分析软件ADAMS建立三角轮系式移动机构的虚拟样机模型,对其各工况进行了动力学仿真分析,验证了其结构设计的合理性,分析结果为爬楼越障机器人机构的设计提供参考。
关键词 三角轮系式移动机构 ADAMS 动力学仿真
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