变形轮移动机器人性能分析与仿真
Performance Analysis and Simulation of Deformation Wheeled Mobile Robot
- 机械传动 2020年44卷第5期 页码：134-138
- 作者机构：
1.廊坊职业技术学院 机电工程系， 河北 廊坊 065000
2.廊坊师范学院 物电学院， 河北 廊坊 065000
3.北华航天工业学院 机电工程学院， 河北 廊坊 065000
- 作者简介：
赵玲亚（1976— ），女，河北廊坊人，副教授，主要研究方向为机械设计及其自动化。
- 基金信息：
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2020.05.022
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赵玲亚,王英健,刘宏伟.变形轮移动机器人性能分析与仿真[J].机械传动,2020,44(05):134-138.
Zhao Lingya,Wang Yingjian,Liu Hongwei.Performance Analysis and Simulation of Deformation Wheeled Mobile Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(05):134-138.
赵玲亚,王英健,刘宏伟.变形轮移动机器人性能分析与仿真[J].机械传动,2020,44(05):134-138. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.05.022.
Zhao Lingya,Wang Yingjian,Liu Hongwei.Performance Analysis and Simulation of Deformation Wheeled Mobile Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(05):134-138. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.05.022.
摘要
设计了一种变形轮移动机器人，通过控制舵机来实现轮式结构和三轮辐弧形腿式结构之间的相互转换。应用变形轮工作原理，对其进行了运动学建模和越障能力的分析，运用Adams软件对变形轮移动机器人进行越障能力的动态仿真，验证了运动学分析的正确性，并得到了位移、速度、加速度的运动规律曲线；运用Abaqus软件对其进行有限元仿真，得到了应力应变图及振型图。分析表明，该移动机器人强度、刚度及振动满足设计要求。研究为变形轮移动机器人的理论研究提供了重要参考。
Abstract
A kind of mobile robot with deformation wheel is designed, the conversion between wheel structure and three spoke arc leg structure is realized by controlling the steering gear. On the basis of the working principle of the deformation wheel, the kinematic modeling and the analysis of the obstacle surmounting ability are carried out. The dynamic simulation of the obstacle surmounting ability of the deformation wheel mobile robot is carried out by using Adams software, the correctness of the kinematic analysis is verified, and the motion law curves of displacement, velocity and acceleration are obtained. The finite element simulation of the deformation wheel is carried out by using Abaqus software, and the stress-strain diagram is obtained and vibration mode diagram. The analysis shows that the strength, stiffness and vibration of the mobile robot meet the design requirements. The theoretical analysis has important reference value for the research of mobile robot with deformed wheels.
关键词
变形轮运动学分析越障能力仿真分析
Keywords
Deformation wheeledKinematics analysisClimbing obstacle capabilitySimulation analysis
references
王挺，王越超，赵忆文.多机构复合智能移动机器人的研制［J］.机器人，2004，26（4）：289-294.
WANG Ting，WANG Yuechao，ZHAO Yiwen.R & D of a multi-mechanism compound intelligent robot［J］.Robot，2004，26（4）：289-294.
徐国华，谭民.移动机器人的发展现状及其趋势［J］.机器人技术与应用，2001（3）：7-14.
XU Guohua，TAN Min.Development status and trend of mobile robot［J］.Robot Technique and Application，2001（3）：7-14.
GOSSELIN C M，GAGNON-LACHANCE D.Expandable polyhedral mechanisms based on polygonal one-degree-of-freedom faces［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part C：Journal of Mechanical Engineering Science，2006，220（7）：1011-1018.
JONES J A.Inflatable robotics for planetary applications［C］.Proceeding of the 6th International Symposium on Artificial Intelligence，Robotics，and Automation in Space，2001：1-6.
GRAND C，BIDAUD P，JARRASSE N.Innovative concept of unfoldable wheel with an active contact adaptation mechanism［C］.Proceeding of the 12th IFToMM World Congress，2007：2972-2977.
江海波，潘存云.基于行星轮系的移动机器人及其特性分析［J］.机械制造，2005，43（12）：11-13.
JIANG Haibo，PAN Cunyun.Mobile robot based on planetary gear train and its performance analysis［J］.Machinery，2005，43（12）：11-13.
孙刚，高峰，孙鹏.可变直径轮月球探测车及其越障能力分析［J］.机械设计，2008，25（5）：21-23.
SUN Gang，GAO Feng，SUN Peng.Moon detection vehicle with diameter-variable wheels and its obstacle surmounting capability analysis［J］.Journal of Machine Design，2008，25（5）：21-23.
杨萍，刘远凯，赵梅香.基于可变形车轮结构的阶梯攀爬机器人行走机构的设计与研究［J］.机械传动，2016，40（6）：110-114.
YANG Ping，LIU Yuankai，ZHAO Meixiang.Design and research of the walkling mechanism of the stair climbing robot based on the deformable wheel structure［J］.Journal of Mechanical Transmission，2016，40（6）：110-114.
魏军英，袁苑，范召舰.变形轮式爬楼越障机器人分析与设计［J］.机械传动，2018，42（5）：96-99.
WEI Junying，YUAN Yuan，FAN Zhaojian.Design and analysis of deformable wheeled climbing obstacle-surmounting robot［J］.Journal of Mechanical Transmission，2018，42（5）：96-99.
郭鹏程.一种适应复杂路况的变形车轮研究［J］.机械设计，2015，32（7）：41-46.
GUO Pengcheng.Research and design of the deformation wheel adapting to complex conditions［J］.Journal of Machine Design， 2015，32（7）：41-46.
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