基于球齿轮的轮腿移动系统单侧越障过程运动学研究

单侧越障是轮腿复合移动系统在复杂地形行进过程中一种经常性的运动形式,针对一种新型轮腿式移动系统,分析了其在保持主体姿态情况下的单侧越障运动条件,并对两种典型的障碍情况进行了运动约束分析和运动参数推导计算,据此总结了该轮腿系统单侧越障运动参数计算的一般过程,给出了部分运动参数计算结果曲线,最后,就系统在运动过程中的一些实际问题进行了分析。     

球齿轮型轮腿复合移动系统越障运动学分析

针对一种基于球齿轮的轮腿复合移动系统,提出了跨越台阶障碍的基本运动策略,将跨越台阶障碍过程分为搭接、攀爬两个阶段,分别给出了运动方式,推导了相应的运动学公式,并利用计算机数值仿真的方式,对系统跨越台阶障碍的运动进行了模拟,计算出了运动过程参数,验证了运动策略,为系统全地形运动模型的建立提供了依据,也为对系统后续的动力学和运动规划的研究与仿真打下了一定的理论基础。     

轮腿式复合机器人设计及运动实现

通过机械结构和控制系统设计,研制了轮式和腿式独立运动的轮腿式复合机器人。应用PWM对机器人的关节控制进行了研究。分析了其腿式运动、轮式运动和轮腿变形的过程,并进行了实验验证。结果表明,研制的机器人具有结构简单、易于控制的特点,解决了现有轮腿式机器人运动时与地面摩擦力不够的问题,具有很好的应用前景。     

二级半转机构运动特性分析及其轮腿构型设计

基于动物肢体运动的不对称性原理,提出一种可以模拟步行运动效果的二级半转机构,它由一级转臂、二级转臂和两个跨步杆构成.通过机构运动步态分析,得出其各关节需要满足的运动耦合关系.分析机构运动时的杆件几何关系,找出机构的运动驻点和固有特征线.基于二级半转机构的步行运动特性,提出两种探测车轮腿机构的构型方案:同侧偏置式和双侧分置式.其中,同侧偏置式轮腿机构构型方案采用二级串联的行星轮系来实现二级半转机构的运动特性,其一级转臂和二级转臂分别是所在行星轮系的行星架,同时它们又是齿轮箱体.通过机构干涉分析,得出轮腿机构不发生干涉的条件.双侧分置式轮腿机构构型方案采用双曲柄四杆机构来实现二级半转机构的固有运动几何特性.基于COSMOS Motion软件,对该二级半转轮腿机构进行虚拟样机运动仿真,获得机构各转动关节的运动轨迹曲线以及该轮腿机构的上下起伏度.通过轮腿机构样机行走试验,验证其具有良好的动态运动性能.     

轮腿式机器人轮-腿高效移动策略优化

复杂地形下的高效移动策略是轮腿式机器人研制过程中的技术难点。本文在常规移动策略的基础上,通过引入关节空间状态量描述支腿相对于机身的位姿,引入位姿转换量描述相邻时序的位姿状态量间的运动过程,进而建立起移动策略与时间和能耗的数学模型,并以移动时间最短和能耗最低为目标,建立了移动策略的优化模型,通过优化迭代形成轮-腿高效移动策略。复杂地形下的越障仿真表明,机器人采用轮-腿高效移动策略可实现越障功能,与常规移动策略相比,移动时间及能耗均明显降低,验证了轮-腿高效移动策略的有效性。     

自适应可变形轮腿式移动机构

提出一种可自适应切换移动模式的轮腿式移动机构,通过欠驱动切换设计以提高移动机构在复杂地形的移动能力。该移动机构无需驱动单元即可在类轮模式和轮腿模式之间进行模式切换,减小了变形驱动模块的复杂度以及机构的整体质量。该机构在平坦路面上机构以类轮模式行走,遇到障碍时旋转车身可切换成轮腿模式通过。对该机构在两种运动模式下直行、转弯、越障等过程进行理论分析并建立动力学仿真模型,得到并验证机构转弯半径函数及最大越障高度等。制作一台理论样机验证其可行性。理论分析与实验结果表明,该机构具有传统轮式机构行驶稳定性以及腿式机构高越障性,且自适应切换可显著提高其地面通过能力。     

轮腿式步行机构设计及其运动仿真

基于二级半转机构原理,提出一种新型的轮腿式步行机构,它由一级转臂、二级转臂和跨步杆组成。分析机构中各转动关节的运动耦合关系,并给出机构不发生干涉的条件,在此基础上,利用二级行星轮系实现了该轮腿式步行机构。在CosmosMotion仿真环境下,对该轮腿式步行机构进行了运动仿真,给出机构各关节的运动轨迹曲线,并分析该轮腿式步行机构的车身起伏度。仿真结果表明,基于二级半转机构的轮腿式步行机构的车身垂直起伏度,比一级半转步行机构车身的垂直起伏度小。     

基于行星轮运动复合原理实现方孔钻削

在对星轮输出轨迹变化分析的基础上,结合数学推导,设计出一种基于行星轮运动复合原理的方孔钻削加工方法,该方法通过计算可得到孔大小与偏心大小和刀具尺寸基本关系,且能确定钻削方孔具体的位置。通过样机的研制和计算机仿真验证的结果表明,样机对正方孔的加工,特别是正方形盲孔加工有很好的效果,解决了正方形盲孔加工难的问题。     

行星齿轮无级变速器运动特性分析

本文通过对行星齿轮无级变速器演化过程的分析，着重研究了其运动学和传动效率，以及输出速度的波动和控制方法。     

轮腿复合式变位越障机器人结构构型与典型运动过程分析

针对非结构环境的特性,提出一种适用于非结构环境的新型轮腿复合式变位越障移动机器人。这种移动机器人创新点在于机器人通过自身的变位变形不需要辅助即可实现将负载运送到高度差较大的升高表面上来实现大越障,比如完成跨越台阶、进入车子等一系列动作,并且可以保持机器人负载平面始终与地面平行,具有很强的环境适应能力和越障能力,本文中主要对该移动机器人在非结构环境下的斜坡行走、上下台阶、越沟功能进行运动性能分析。     

基于Mobile-Android小型移动机器人平台控制系统

针对目前小型移动机器人控制系统存在的设计成本高、平台搭建困难、过度依赖网络的问题,将软件设计模式中的MVC模式应用于移动机器人控制系统设计,同时,在Android平台和Arduino控制板上使用Java、C语言进行了实验。提出了基于Android移动计算平台、结合蓝牙通信和无线局域网（WiFi）通信的小型智能移动机器人平台Mobile-Android。详细地描述了该平台的系统结构、控制软件,包括GUl界面模块、运动控制模块、命令配置模块、上位机与下位机通信协议等的设计与实现。在原型系统上初步的测试结果表明,该智能移动平台方案既能够实现智能移动机器人系统硬件平台的快速搭建,又能够充分发挥移动机器人的运动特性与智能手机的强大信息处理能力和控制能力;结合两者长处,获得了一个完整的智能移动机器人系统。     

8轮腿移动机器人平台设计及其运动学分析

提出了一种8轮腿式移动机器人平台,该平台可在平整地形环境下采用轮式行进方式,在非平整地形环境下采用轮腿复合行进方式,具备较强的地形适应能力。文中针对该平台进行了结构设计和运动学分析,并对逆运动学分析结果进行了仿真验证。     

轮腿式机器人设计及其运动特性分析

针时非结构化环境对小型移动机器人的运动要求,设计了一种具有多驱动模式的轮腿式机器人.该机器人采用对称结构,由车体和4个结构尺寸完全相同的独立运动单元构成.研究了机器人系统的总体结构,阐述了其机构设计及实现.分析了其通过台阶、凸台、壕沟、斜面及楼梯等障碍时的运动特性及可包容的地形.研究了机器人具有的转向模式.研制完成的样机具有结构简单、易维护、运动灵活的特点,具有很好的环境适应性.     

一种轮腿式变结构移动机器人研究

提出一种新型的轮腿式变结构移动机器人.将四足哺乳动物腿式运动方式与轮式机构相结合,实现了轮式、腿式、轮腿结合等多种运动模式.在对机械本体结构分析的基础上,阐述了各种运动模式的运动学模型和步态生成方法.开发了主控计算机人机交互系统和基于ARM和DSP的嵌入式运动控制系统,采用无线以太网建立控制、反馈通道,实现了机器人的遥控/半自主运动控制.实验表明该机器人具有较强的非结构环境适应能力.     

一种球形移动机器人传感系统设计

文章为了解决球形机器人自主控制的问题,根据球形机器人结构和运动的特殊性,设计了一种球形机器人的传感系统。建立了无滑动条件下球形机器人运动模型,根据运动模型由惯性测量系统和光电码盘数据组合得到机器人位姿。利用激光测距传感器获取周围障碍物信息。通过全局CCD视觉传感器跟踪识别目标物体,使用手眼CCD视觉传感器和超声传感器定位目标物体并协调机械臂实现对操作目标准确快速的抓取、放置。     

基于ANSYS分析的齿轮设计

采用ANSYS有限元方法对减速器渐开线斜齿圆柱齿轮进行分析计算。利用三维软件Solid Works建立齿轮的实体模型,并将简化后的模型导入ANSYS中,选用Solid 45作为齿轮的单元,得到齿轮的有限元模型。然后对齿轮进行模态分析,分别对大齿轮和啮合齿轮进行仿真分析,计算出了齿根弯曲应力和齿面接触应力。有限元分析结果表明,齿轮满足设计要求。     

基于半转步进机构的月球车移动系统的设计与分析

提出一种基于半转步进机构的月球车移动系统,对半转机构的原理和运动特性进行分析,获得了月球车的运动特性曲线,为其在月球车上的应用提供了理论基础和参考依据。     

基于移动终端的智能监控系统设计

随着网络信息技术的迅猛发展,人们对远程控制和性能稳定的视频监控系统提出了更高的要求,基于嵌入式的无线数字视频监控系统的研发与设计就显得尤为重要。这种无线数字监控系统可以实现许多传统有线监控系统无法实现的功能,所以无线远程视频监控正在不断地取代有线监控,在交通、银行、医院、视频会议等诸多领域发挥着越来越重要的作用。作为安防系统重要的组成部分,视频监控的嵌入式与网络化应用将是该领域的重要研究方向。该文实现的系统基于Open Wrt和ARM平台,采用MJPG-streamer软件实现图像信息的压缩、解码和传送;移动终端基于安卓平台设计应用程序;可遥控的小车配备二维云台搭载摄像头,ARM开发板控制步进电机操控云台,遥控小车移动,实现立体监视。     

基于ADAMS的行星齿轮传动系统运动学仿真分析

介绍了ADAMS的功能、特点以及建模方法，利用ADAMS对行星齿轮运动学仿真分析，得出速度曲线，进而分析行星齿轮传动系统的运动平稳性，研究行星齿轮传动系统运动学的主要目的，就是确定行星齿轮传动系统中各构件间的传动比和各构件的加速度通过上述过程，对系统的仿真分析，进行系统科学试验的研究全过程，使得大量的成品的缺陷在未成型之前就得到处理，从而大大缩短的产品的周期和减低了成本，提高了产品的竞争力。