一种新型小型地面移动机器人的结构设计和越障性能分析.pdf

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1、机器人现代制造工程(M0d锄M锄u‰tllringEn舀neering)2015年第2期一种新型小型地面移动机器人的结构设计和越障性能分析+费蓝冰1，楼飞2，魏玉平2(1江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013；2江苏科技大学机械工程学院，镇江212003)摘要：传统的以轮式底盘运行的小型地面移动机器人运行效率高、速度快，但是越障能力差。利用平行四边形连杆机构和行星轮传动机构的特点，并将这两种机构应用于被动越障地面移动机器人的结构设计，能有效提升轮式小型地面移动机器人的越障能力。一定程度上，这将避免由于连杆机构出

2、现死点而导致失效的情况发生。详述了该地面移动机器人的结构，将其越障过程动作分为不同状态，求解了其结构尺寸需要满足的约束条件，并给出了一组可行的结构尺寸。最后利用ADAMs软件针对设计尺寸建立新型小型地面移动机器人的虚拟样机模型，通过仿真实验验证该地面移动机器人的可行性及其卓越的越障能力。关键词：连杆机构；行星轮；越障；虚拟样机中图分类号：田242文献标志码：A文章编号：1671—3133(2015)02—0048—06Structuredesignandanalysis蚰theperfo珊anceofobstacle

3、su珊。硼tingforanewtypesm砒l眦蚰a衄edgromldVellicleFeiLanbin91，huFei2，WeiYupin92(1Schoolof7rhnsportationandAutomot主VeEn百neering，JiansuUniversi哆，zhenjiang212013，Jiallgsu，China；2SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniVersityofScienceandTechnology，zhenji粕g212003，Jiangsu

4、，China)Ab栅ct：7haditionalsmaUu岫蛐edgroundvelliclewllichisusedmewheelsh踮highe伍ciencyandf缸tspeed．However，itsa—bilityforobstacles哪ountingispoor．usingtheeharaeteristicsofp蒯elog姗linksandplanetarywhee上tr粕sD越ssionmecha-nismtoapplytothesmallunm肌nedgmundvehickwhichusethep

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6、stIaintcondmonsandasetoffeasiblesize．FinaUy，usingADAMStoes讪lishingvirttlalprototype，thIoughthesimIlla曲nresultsverifythefeasibilityofthesmallunm舳nedgmundvehicle明ditsremarkableabilityofobstaclesu瑚ounting．KeyWords：liIIl【s；plalletarywheel；obstacles咖ouming；virtualpm

7、to哆peO引言用于军事侦察、未知地域探测和火场探测等危险作业的小型地面移动机器人(SmallunmaIlnedGmundVehicle，suGV)，由于其工作环境复杂多变，因此，要求其能适应复杂多变的地形。如何提高suGV的路面适应能力是其走向实用化的关键¨引。本文提出的suGV结构，利用平行四边形连杆机构和行星轮传动机构，以轮式运载底盘为主体，采用被动越障的方式，有效地提升了suGV的路面适应能力；同时较参考文献[6]的结构有了一定的改进，通过利用行星轮传动机构在堵转时会发生翻转这一特性，有效地避免了连杆机构在遇

8、到下凹地面时，可能会因出现死点而导致机构失效的情况发生。1SUGV结构设计suGV整体结构三维图如图1所示。该机器人共有6个独立驱动轮，其中前驱动轮(前轮)和后驱动轮·国家自然科学基金项目(5037507)；江苏省数字化制造技术重点实验室基金项目(HGDML删109)48费蓝冰，等：一种新型小型地面移动机器人的结构设计和越障性能分析2015年第