6-URU支链四面体移动机构的越障步态规划

作     者：赵子铭 李晔卓 姚燕安 李锐明 张倩倩 ZHAO Ziming;LI Yezhuo;YAO Yanan;LI Ruiming;ZHANG Qianqian

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 北京理工大学智能机器人与系统高精尖创新中心北京100081 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第23期

页      面：85-96页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：智能机器人与系统高精尖创新中心开放基金资助项目(2018IRS19) 

主　　题：四面体机构 移动机构 运动规划 越障能力 步态规划 

摘      要：针对多面体机器人的高地面适应性需求,提出一种适用于四面体移动机构的高质心攀爬越障方法,能够通过三自由度同步变形提升质心高度有效提升攀爬能力。首先,基于四面体移动机构的支撑区域对其移动轨迹进行三角形网格划分,在台阶障碍进行投影畸变,由此规划出该机构针对台阶障碍的分步越障阶段,通过构造凹多面体包附障碍提升攀爬高度。针对高质心攀爬步态的各个阶段分别建立临界状态运动学模型,通过齐次变换矩阵得到机构质心坐标关于障碍高度和障碍距离的表达式,根据数值算法得到最大越障高度随驱动角和障碍距离的变化曲线,执行至不同障碍阶段以实现不同高度障碍的越障攀爬。建立仿真模型,验证越障分析过程合理性。制作一台样机,对高质心攀爬越障步态进行可行性验证。