从动轮式滚行_步行复合机器人原理与动力学性能研究.pdfVIP

中国机械工程第 12 卷增刊 200 1 年 5 月 文章编号: 1004- 132 (200 1) S 1- 0050- 03 从动轮式滚行—步行复合机器人原理与 动力学性能研究 宋立博　 吕恬生 　　　　摘要: 在步行机器人研究基础上, 综合轮式和步行式机器人特点, 设计了基于滚行— 步行复合机构原理的从动轮式机器人。并使用广义L agrange 方程推导了系统的动力学特 性方程, 得出了系统行进速度表达式, 证明了将滚行—步行复合机构在理论上是可行的, 同时得出了一些相关结论。 关键词: 机器人; 动力学; 自适应性; L agrange 方程 宋立博　博士研究生 中图分类号: T P 242. 1　　　文献标识码: A 　　随着人类活动范围和探险活动的深入和拓宽, 国内 组合形式的滚行—步行复合机构。 外对步行机器人进行了广泛而深入的研究, 并取得了一 1　复合机构原理 些重大成果。一般说来, 步行机器人都采用关节—连杆机 构, 在松软或崎岖不平的地面上行走时显示了很大的优 滚行—步行复合机构的运动和动作原理如下: 当在 越性。而采用轮式行进结构的步行机器人在坚硬地表上 坚硬的地表上运动时, 系统以滚行模式行进, 得到比步行 行走时, 由于没有土壤变形引起的阻力, 因而具有较大的 模式更大的行进速度; 在松软的地表上可以步行模式行 运动速度和能量效率。 进, 在获得较大能量效率的同时, 还可以获得较好的稳定 在星际探险活动中或某些特殊区域, 无法确定待探 性。 索地表的状态, 因此也无法确定机器人的行进机构形式。 为使步行和滚行步态具有较好的稳定性, 可以采用 4 一般说来, 为使机器人具有一定的适应能力、系统稳定性 足或 6 足步行机器人机构。为克服上述主动轮式滚行— 和机动能力, 必须综合轮式和步行式机器人的优点, 使用 步行复合机器人体积和重量大的缺点, 可以采用图 1 从 动轮式滚行—步行复合机器人。这种机构的特点在于连 收稿 日期: 2000—03—28 杆和滚轮相对地是串联的, 无论系统处于何种状态, 垂直 较好的鲁棒性。作者还进行了车床主轴转速为3000 rm in (2) : 17～ 30 时的跟踪实验。 [2 ]　王大庆, 丁崇生, 葛思华等. 高速CN C 活塞数控车床数控系 统的新设计. 内燃机, 1997 (4) : 14～ 18 4　 结论 [ 3 ]　何晓佳, 王大庆, 丁崇生等. 成型联接的数控车削研究. 制造 技术与机床, 1999 ( 12) : 29～ 3 1 对电磁铁式微进给伺服刀架的开环和模拟闭环模型 ( ) [4 ]　田中实 日 著, 薛景渊译. 活塞外形加工用高速 CN C 车床 进行了分析。根据典型非