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本文基于研发应用于核环境下智能机器人平台的需求,对履带机器人的结构进行了设计与研究,并针对其越障性能展开了分析。 本文描述了履带底盘的行驶原理,并分析了影响履带底盘行驶阻力、附着性和通过性的因素。建立了履带机器人的三维模型,包括双摆臂四履带机器人底盘模型、控制箱模型和云台模型,并对关键零件进行了校核。 履带机器人的越障包括机器人爬坡、爬楼梯、越沟壑和越凸台。本文建立了机器人的运动学模型和动力学模型,并对机器人越障进行了静态与动态的稳定性分析。基于机器人的运动学模型规划了机器人的四种越障动作序列,基于机器人的动力学模型规划了机器人越沟壑与越凸台的越障动作序列。 在仿真软件Recurdyn的Track/LM(Low Mobility)模块中建立了履带机器人的仿真模型。并对机器人越障进行了仿真分析,得到了履带机器人越障的运动学和动力学参数,通过分析仿真结果,验证了机器人越障动作规划的正确性。 根据履带机器人的结构设计,建立了履带机器人的样机和完善的实验系统,并对该样机的基本性能和越障性能进行了实验研究。实验结果表明,履带机器人系统的结构设计和越障动作规划是合理的,能够达到目标要求。