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移动机器人由于其广泛的应用性,成为了当今机器人领域的一个研究热点。本文以侦察移动机器人的移动车体为研究对象。
本文通过对移动机器人不同行走结构性能的比较,确定采用关节履带式行走结构,并运用后轮驱动的方式。针对这种结构,对机器人在跨沟、越障、爬梯、爬坡等典型地形的运动进行了分析,设计了一套机器人跨越障碍物的动作规划算法,并根据此算法,确定了机器人移动车体的总体结构参数。在此基础上,利用三维工程设计软件Pro/Engineer进行了虚拟设计与装配,确定各零部件的材料属性,并利用ADAMS对其进行了动力学仿真分析,模拟了机器人在跨沟、越障、爬坡时的运动状态,通过分析移动机器人在各种工作情况下的工作性能曲线,验证设计的合理性。最后通过Pro/Mechanica有限元分析软件对机器人关键部件进行了强度校核和结构优化,实现了对移动机器人的轻量化设计,最终确定了机器人的设计模型。
上海大学于2006年完成了863机器人技术主题重大专项“基于侦察机器人技术的立体侦察监控示范系统”,移动机器人是其中的地面侦察部分,本文在原有成果的基础上进一步深入研究分析,使移动机器人实现重量和运动性能上的优化,最后对比了两者的性能参数,验证了设计的可行性。