轮履复合式机器人设计及其可包容地形分析-论文.pdf

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1、第31卷第9期机械设计Vo1．31No．92014年9月JOURNALOFMACHINEDESIGNSep．2014轮履复合式机器人设计及其可包容地形分析水田海波，马宏伟，张一澍，尚万峰(西安科技大学机械工程学院，陕西西安710054)摘要：针对野外环境的要求，设计了一种轮履复合式机器人。该机器人采用对称结构，由两组履带、4个车轮、运动模式调整装置和车体组成。它可以用车轮实现高速运动，用履带来适应复杂地形，也可以轮履并用来跨越障碍。研究了机器人系统的核心部件——运动模式调整装置的结构与工作原理，分析了机器人通过台阶、凸台、壕沟、斜面及楼梯等典型障碍时的运动特性及可包容的地形。

2、研制完成的样机结构简单、变换灵活，具有良好的环境适应性。关键词：轮履复合式：移动机器人；结构设计；越障中图分类号：TH112文献标识码：A文章编号：1001—2354(2014)09—0026—05与普通移动机器人相比，具有复合变结构移动机越障能力强的优势发挥出来。(3)江苏大学的轮履组合器人具有更强的环境适应能力，在救援、抢险、防爆、科式环保机器人[m]。这种机器人可以实现轮式和履带式考、军事等领域具有广泛的应用前景[1]。两种模式的转换，但在履带式运动模式时车轮毫无用复合式机器人有多种结构。轮腿复合机器人的代处，没有实现轮履的有效结合。表是瑞士联邦工学院开发的机器人Oct

3、opus[引。此外还文中提出了一种轮履复合式机器人。该机器人可有履带腿式机器人，如美国的PACKBOT机器人_3]，中以按照环境要求变为轮式或履带式移动机器人，用车科院沈阳自动化研究所的“灵蜥”排爆机器人_4]和哈工轮实现高速运动，用履带来适应复杂地形，也可以轮履大机器人研究所的煤矿井下探测机器人[5]。另外一种并用来跨越障碍。介绍了该机器人的整体结构，研究了是轮履腿复合式机器人，主要有加拿大Sherbrooke大机器人系统的核心部件——运动模式调整装置的结构学的AZIMUTE，北京理工大学的MOBITE。与工作原理，分析了机器人通过台阶、凸台、壕沟、斜面轮履复合式机器人最具

4、代表性的有：(1)中科院沈及楼梯等典型障碍时的运动特性及可包容的地形。最阳自动化研究所的轮一履复合变形移动机器人8]。其履后，试制了样机，并进行了试验。带可在驱动力作用下变形，从而实现轮式和履带式两种运动模式的转换。但是机器人在轮式运动时，仍需借1轮履复合式机器人的结构助履带的动力。(2)南京航空航天大学的轮履复合式机器人_9]。其车轮和履带始终同时着地，无法实现轮式和轮履复合式机器人采用左右对称结构，由两组履履带式两种模式的转换，因此不能把轮式高速和履带带，1套运动模式调整装置、4个车轮和车体组成，如图parametricstudywasproposedbetweengea

5、rpumpSradialforcegearpumpSradialforcewasaccuratelyanddynamicallycalculat-andthecrowningofcylindricalrollerbearing，thenaparametriced．TestdatashowedthatthegearpumpSCFDsimulatedradialdesignmethodwasproposedonthecrowningofcylindricalroller．forceerrorwaslessthan3．5％comparedwithexperimentalvalue．

6、Accordingtothetypicalgearpumpbearingfailure，acorrespond—Whenthecrowningofcylindricalrollerbearingwasamended，theinghighpressuregearpumpwaschosenastheresearchobject．Toservicelifeofthegearpumpwasimprovedby30％．Thisstudyavoidlowaccuracyandidealassumptionsoftraditionalgearshaftprovidesatheoretica

7、lbasisforradialforcecalculationandbearingradialforcecalculation，dynamicalsimulationwascarriedoutonfailuremechanismanalysisofhighpressuregearpump．gearpumpSworkingprocessandvisualizeanalyzedbyusingCFDKeywords：gearpump；bearing；radialforce；crowning；servicete