主从履带复合式越障机器人Recurdyn行走研究

为了研究主从履带复合式越障机器人的行走系统的稳定性和可靠性,在开发设计的主从履带复合式越障机器人虚拟样机的基础上,对其履带行走系统的力学系统进行原理分析,随后在多体动力学软件Recurdyn环境中设置各种实际参数,对主从履带复合式越障机器人虚拟样机在平地路面环境中的行走状态进行了仿真分析。从仿真结果中可以得出其基本行驶数据等,这些数据充分验证了该样机模型的正确性、可靠性与稳定性,同时研究结果为优化履带系统的结构奠定了理论基础。     

基于ADAMS的履带车辆行走系统性能的仿真

将虚拟样机技术应用于履带车辆,对于深入研究履带车辆性能,降低研究成本,缩短研究周期具有重要意义。本文针对某型履带车辆,运用机械系统动力学自动分析软件（ADAMS）建立其行走系统的虚拟样机模型,解决车辆在高速行驶过程中的“脱轮”问题,为履带车辆的设计提供参考依据。     

一种自主越障巡检机器人行走夹持机构

在机器人越障过程中，由于重力的影响使得机器人车体水平姿态发生变化，从而机器人自主越障变得十分困难。分析了超高压输电线路障碍物的类型，提出了一种新的双臂自主越障巡检机器人构型，该构型能够跨越输电线路上的障碍物。针对这种新构型，阐述了机器人行走夹持机构的工作原理和实现形式，着重分析研究了偏心夹持机构对保持车体水平姿态的机理。最后，通过越障实验验证了行走夹持机构的可行性。     

新型多功能越障机器人设计与功能仿真

设计了一种具有平面内3自由度全方位移动,并且能够被动自适应越过轮子直径1.5倍垂直高度障碍的机器人。该机器人采用六个独立驱动轮控制。车身上采用四个Mecanum驱动轮矩形布置,使越障机器人具有平面内的全方位移动功能。前、后轮采用全向轮,使其能够在原地转弯和横向移动时候与地面保持滚动状态,减少轮子滑动摩擦。运用MATLAB软件对其前轮子中心坐标编程,找出其运动轨迹,并优化越障四连杆设计尺寸大小。最后对整个机器人系统在平面内的直行、横行、原地转弯、爬楼梯以及起伏路面运动等功能进行了虚拟样机系统仿真验证。仿真结果表明:该越障机器人机构设计合理,具有全方位移动和越障功能强的特点。     

管道机器人液压行走装置

管道机器人是在铺设好的管道内能够行走的一种机械装置;重点阐述了管道机器人行走装置的液压传动系统.     

三角履带爬壁机器人越障动力学建模与仿真

针对一些工作场合对爬壁机器人有较高的越障性能要求,设计了一种包含4个三角形履带轮组构成的磁吸附爬壁机器人。首先设计了三角履带爬壁机器人的整体结构,研究了越障过程中机器人结构变化,以及爬行越障和翻转越障通过原理。建立了翻转越障过程动力学模型,该模型体现了机器人机构尺寸等因素对电机输出力矩的影响。根据此模型,能确定机器人越障过程所需最小驱动力矩。利用ADAMS软件进行仿真验证,仿真结果证明了动力学模型的正确性,表明了机器人结构简单,具有较强的越障能力。     

履带消防机器人动力学分析及悬架参数优化

针对履带式消防机器人在恶劣环境中作业时云台不稳定的问题,对消防机器人的悬架参数进行优化。首先,建立消防机器人动力学模型,通过试验获得关键参数的数据,进一步提高模型精度,并与整机试验对比验证模型的准确性。然后,选取悬架参数为设计变量,平台振动加速度均方根值为目标值,基于响应面法构建代理模型,建立设计变量与目标值之间的显式函数关系。最后,采用遗传算法对目标函数进行优化求解。优化结果表明：优化后云台振动加速度均方根值减小8.43%,云台的稳定性更好。     

工程机械履带行走装置快速设计系统研发

为了缩短工程机械履带行走装置开发设计周期,提高企业对市场的快速反应能力,以Visual Studio 2005为开发工具,Pro/E4.0为开发平台,应用二次开发技术、参数化技术、数据库技术、模块划分技术和推理技术,开发设计出了工程机械履带行走装置快速设计系统。该快速设计系统能够自动的生成符合客户需求的工程机械履带行走装置模型,减少了设计人员的工作量,缩短了履带行走装置开发设计周期,具有一定的实际应用价值。     

管外喷涂机器人的行走系统设计

管外喷涂机器人的行走系统采用双驱动轮式行走方式,设计了管外喷涂机器人的行走系统及行走轮的管径适应调节与锁紧装置,该行走系统能适应于管径变化范围在60mm以内的管外机器人,该行走系统具有可避障、管径自适应调节、结构简单等优点.     

小型双足机器人拟人步态建模与行走仿真研究

步态仿真是双足机器人设计技术的重要环节之一.针对现有步态仿真存在二维仿真不够直观、三维联合仿真会带来链接失败和数据转换丢失等问题,从简化仿真流程和增强仿真视觉效果出发,提出了仅运用三维软件UGNX完成一种小型双足机器人步态的三维仿真.参照该物理样机构型,首先建立了双足行走机构的运动学模型.通过对拟人步态的合理规划,将直行动作分解为10个子动作,以实现序列动作的连续仿真.由于机器人行走时无固定支撑点,通过对脚底板与虚拟环境间添加接触约束和摩擦力,建立了UGNX环境下虚拟样机,最终完成拟人步态的运动学仿真.仿真结果与现场实验对比表明,采用三维软件UGNX进行双足机器人步态建模与行走仿真研究具有较强的可行性.     

履带机器人机械臂姿态优化

研究一类危险环境下搭载重型检测仪器及其保护壳等工作设备的履带式底盘结构侦查机器人的机械臂支撑性能。由于负载较重,地面随机激励、越障冲击振动可能给机械臂关节造成一定的损伤甚至失效,所以,需要对此类重型机械臂进行运动姿态仿真研究。针对路面随机激励对履带机器人搭载的机械臂的影响进行了理论分析,并用Recurdy软件建立了履带机器人模型。通过理论计算、仿真和实验,推导出了机器人搭载的机械臂运动时的最佳的姿态。本研究对履带式机器人研究设计和优化提供了重要的依据。     

三节履带式机器人越障分析

设计了一种三节履带式结构机器人,通过轴套轴结构实现了机器人的主运动和摆臂运动的同步进行,有利于机器人功能的实现。为分析机器人的越障性能,选择了阶梯、斜坡、沟道等典型障碍分析了机器人的运动机理及其越障能力,重点研究了机器人翻越阶梯时的运动机理及其越障能力。以三节履带式探测搜救机器人样机为例,分析了机器人仰角、摆臂摆角与越障高度的关系,并用MATLAB仿真得到阶梯高度函数以及相应关系曲线,求出了最大越障高度的理论值,并与实测数据进行了对比。推导出了机器人的最佳越障性能及对应的质心和摆臂的位置,为机器人越障时的控制提供理论依据。     

机器人关节空间障碍的特性分析

以二维 RR臂为例 ,阐述了工作空间障碍向关节空间映射的几个重要性质 ,分析了点、直线 (线段 )及圆的关节空间障碍 ,为机器人关节空间内路径规划的环境建模提供了新途径     

可重构机器人越障分析

可重构机器人作为一种新的机器人应用形式日益引起国内外学术界的兴趣与关注.然而,可重构机器人协调越障一直是机器人研究领域的一个难点,为此提出采用一种新的越障方法来解决这一问题,并通过实验验证了此方法的有效性.     

基于ARM微控制器的医疗机器人主从夹持控制系统设计与实现

利用ARM微控制器,基于自主研发的医疗机器人用关节式主操作手和从操作手手指,构建了主从遥操作夹持控制系统。其中,设计了AT91RM9200 ARM微控制器与外围器件的硬件电路,并在运行于硬件平台的LINUX操作系统上开发了相应的硬件驱动程序。     

全方位水平姿态爬楼机器人机械系统研究

介绍了一种全方位水平姿态爬楼机器人,该机器人为三自由度机器人,通过3个自由度的配合实现机器人越障、爬楼、零半径转弯等运动。通过简图介绍了有关机器人原理、组成、平地直线运动和多阶梯阶爬越过程分解步奏;分析机器人全方位运动转向机理;推导出上、下台相对转角与机器人前进位移的关系和对应各种角度下相应位移数值,以及均分位移实现运动的平衡,并对关键零件进行有限元分析。     

六足机器人斜坡步态的设计

针对六足步行机器人在斜坡地形下行走的特殊情况,分析在该情况下影响机器人静态稳定性的主要因素,根据分析结果设计高稳定裕度的斜坡步态;并利用ADAMS/Simulink联合仿真技术,进行步态控制算法模拟仿真实验,结果表明了研究工作的合理性与正确性。     

CKE2500履带板微观组织和力学性能研究

系统研究了CKE2500履带板的成分、组织和力学性能。结果表明,材料为低碳钢,碳含量0.2%,硅含量0.42%,锰含量1.1%,铬含量0.76%,镍含量0.80%,钼含量0.55%;调质后,显微组织为回火索氏体,晶粒细小、均匀,材料抗拉强度为930 MPa,屈服强度为864 MPa,-40℃下冲击功为61.2J。分析认为,材料具有优良的力学性能与其合理的成分设计及热处理工艺是一致的。     

履带起重机回转动特性研究

履带起重机在带载回转过程中,臂架系统由于自身和重物惯性力的作用而产生附加的侧向载荷.应用ADAMS软件对履带起重机进行回转动力学仿真.为方便设计,运用最小二乘法原理,提出基于回转动载系数的简化计算方法.实例表明简化计算方法的合理性与可行性.