四杆机构与轮式复合移动机器人的研究

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1、北京交通大学颈士学位论文摘要对未知或危险环境的探测是人类永恒向往的目标。在军事、星球探测、救灾抢险、自然资源探查等领域内，非结构环境移动机器人有着广泛的应用前景和社会需求。本文对基于复合机构的移动机器人做了初步研究。本文借鉴了世界各国广泛研究的军用地面移动机器人和星球探测机器人的宝贵经验，通过分析轮、腿、履带等几种典型移动机构的应用特点，并研究了复合移动结构的运动条件，提出了一种具有步轮复合式移动机构的机器人，创新点在于该移动机器人是把四杆机构叠合在轮式移动机构上，靠单动力实现步行功能。本文介绍了步轮复合式移动机器人的

2、机械结构以及车轮、车体和步行机构等重要部件的具体设计方法，对设计的步轮复合式移动机器人进行了运动学、动力学及越障能力的分析，然后利用ADAMS软件进行了仿真分析，来验证理论的可行性，并选择了基于以太网的控制网络作为步轮复合式移动机器人控制系统，最后制作了样机。论文最后对所做工作进行了总结，提出了样机制作过程中发现的问题，同时对未来的研究做了展望。本文设计的复合式移动结构在侦察、巡逻、作战等军事领域及星球探测等非结构环境中有广泛的应用前景。关键词：非结构环境；复合机构；移动机器人；以太网分类号：THll2．1TP242m

3、北京交通大学壤士学位论文ABSTRACTItisthedreamforpoopletoexplorethetltilC,a'tainordangerousenvironmeat,theunstructuredenvironmentrobotshavethebroadforegroundandsocialrequirementinthefiddslikemilitaryllffltil'8．celestialbodydetectingandnatural代翱)lHcesdetecting．Thebasalstudyabo

4、utthemobilerobotbasedOnthecompoundedmobilemechanismispresentedinthisthesis．neexperien∞ofthemilitaryrobotsandthecelestialbodydetectiverobotsaroundtheworldisreferencedintlaothesis，accordingtotheanalysisofwheel，leg，pedrailandthemotiontermsoftheeompounde《!movingmech

5、anism,akindofWalking-WheelmobilerobotispI贸锄吼theinnovationisthatthe“four-b'az'’mechanismandthe"Wheel'’mechanismarelaminatedinordertofilIfillthefunelionbyasinglepower．‰detaileddesignof曲medumism,wheel,bodyworkandthewalkingmachineofthecompoundedmobile：robot辩eompleto

6、dintlaethesis．Inaddition,theanalysisofthekinematicsandthcdynamicsofthemobilerobotandthecapabilityofpassingobstacles撇present烈l,11艟simulationbyADAMSiscompletedtovalidatethefeasibilityofthecompoundedmobilerobot．ThenthecontrolsystembasedontheEthemetnetworktechnology

7、ischosentoUSeinthecompoundedmobilerobot．Finally,theprototypeismade．Theresearchofthismobilerobotissummarizedintheend．Theproblemsdiscoveredinthedesignprocessandtheproposaloftheresea]rchinthefutureispresented．Themobilemechanismofthecompoundedmobilerobotmentionedint

8、hetexthasthebroadforegroundinmilitaryfieldslikespying,patrollingOlrcombating．eteandinthootherunstructuredeⅡv幻珏mentlikecelestialbodydetectingandSOOil,nmtmemredonvironm