一种四足多模式移动机器人的设计与仿真
The Design and Simulation of a Quadruped Multi-mode Mobile Robot
- 机械传动 2022年46卷第9期 页码：67-73
- 作者机构：
1.上海工程技术大学 机械与汽车工程学院， 上海 201620
- 作者简介：
于新悦（1998— ），女，河北衡水人，硕士研究生；研究方向为机器人机构设计。
- 基金信息：国家自然科学基金(52005317)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.09.009
中图分类号：
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于新悦,张春燕,平安等.一种四足多模式移动机器人的设计与仿真[J].机械传动,2022,46(09):67-73.
Yu Xinyue,Zhang Chunyan,Ping An,et al.The Design and Simulation of a Quadruped Multi-mode Mobile Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(09):67-73.
于新悦,张春燕,平安等.一种四足多模式移动机器人的设计与仿真[J].机械传动,2022,46(09):67-73. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.09.009.
Yu Xinyue,Zhang Chunyan,Ping An,et al.The Design and Simulation of a Quadruped Multi-mode Mobile Robot[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(09):67-73. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.09.009.
摘要
为满足在多种地形下更好地完成任务的需求，设计了一种具有行走模式、越障模式和半折叠模式、并可根据不同地形改变运动模式的四足多模式移动机器人。当机器人处于行走模式时，可在普通较平坦路面行走；处于越障模式时，可通过提升腿部高度翻越障碍物；处于半折叠模式时，通过平台的折叠，可缩短轴距，用于较狭窄路况。利用螺旋理论对机构的平台以及腿部进行了自由度分析；运用D-H参数法求解了四足机器人的正运动学方程；利用Adams仿真软件对机器人的3种模式进行了仿真。结果表明，该机器人可完成行走、越障、半折叠平台通过一定宽度通道的任务，实现了机器人的多运动模式。
Abstract
In order to meet the needs of better completing tasks in a variety of terrains， a quadruped multi-mode mobile robot with walking mode， obstacle crossing mode and semi folding mode is designed， which can change the motion mode according to different terrains. When the robot is in walking mode， it can walk on ordinary flat road； when in obstacle crossing mode， you can climb over obstacles by raising the height of your legs； when in the semi folding mode， the wheelbase can be shortened through the folding of the platform for narrow road conditions. The freedom of the platform and leg of the mechanism is analyzed using the screw theory； the forward kinematic equation of the quadruped robot is solved by D-H parameter method； three modes of the robot are simulated by Adams simulation software. The results show that the robot can complete the tasks of walking， obstacle crossing and the half folding platform can pass through a certain width channel， which realize the multi motion mode of the robot.
关键词
多模式自由度移动机器人仿真
Keywords
Multi-modeDegree of freedomMobile robotSimulation
references
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