轮履型可重构机器人变形机理与设计研究

Abstract

面向多种复杂路面执行任务的需求，基于生物学变胞机理，提出了一种轮履型可重构机器人。该机器人包括两种运动模式，即车轮模式与履带模式，通过两种模式之间的切换可显著提高机器人的多地面适应性。开展了轮-履模式切换机理与传动原理研究，分析了地面接触宽度变化规律，得到了履带模式下的最大接触宽度为230.36 mm；分别计算了机器人在车轮和履带模式下的越障能力，通过仿真软件分析了机器人重心位置在越障时的变化趋势；最后，集成动力系统研制了机器人样机，以不同高度的木板和空心砖作为试验台对机器人进行了模式切换、越障性能分组测试。结果表明，车轮、履带模式下最大越障高度分别为98.5 mm和290 mm，与理论推导结果一致。此外，机器人能够在轮式与履带模式之间柔顺切换，具有多种复杂路面适应能力