多足机器人单腿机构方案设计与运动学分析

为实现对管道内环境的监测与检修，设计了一种以凸轮-连杆机构作为机器人单腿的多足管道机器人。对单腿机构进行了运动分析和机构改进，改善了初始连杆机构方案中运动精度不高、惯性力较大的缺点。对机构方案进行了理论建模，再应用三维建模软件SolidWorks与运动分析软件Adams联合仿真的方法对机构进行了运动分析，通过改变机构相关参数进而进行了机构的改进。通过对比分析可见，采用凸轮-连杆机构方案比初始连杆机构方案具有更多的优点；改变凸轮的尺寸，机构的足端在法线方向上的位移量变大，足端会抬得更高，且相同时间内可以行走更长的路程。研究结果还表明，该凸轮-连杆机构运动时惯性力及冲击更小，运行更平稳，容易实现特定运动规律