一种轮腿复合型机器人的步态研究与越障性能分析

作     者：姜祎 王挺 邵沛瑶 徐瑶 邵士亮 JIANG Yi;WANG Ting;SHAO Peiyao;XU Yao;SHAO Shiliang

作者机构：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 沈阳航天新光集团有限公司辽宁沈阳110041 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      面：247-259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] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U20A20201)。 

主　　题：轮腿复合型机器人 步态研究 越障性能 稳定性 动力学分析 

摘      要：为实现地面移动机器人在复杂地形下的环境探索需求,结合轮式机器人的高速特性和足式机器人对地形适应性强的特征,提出一种轮幅型轮腿复合型机器人,并针对其在移动过程中的振动问题以及爬梯过程中的越障问题,对机器人进行步态研究及性能分析。从静力学分析中得出机器人轮腿结构以不同姿态着地时的受力情况,结合实际情况中机器人运动约束对机器人在前进、转向和越障等任务中的步态进行分析,并基于动力学仿真ADAMS软件建立动力学模型来模拟机器人不同步态下的振动情况以及越障性能。研究结果表明,结合本文提出的步态控制方法,该轮腿复合型机器人在复杂地形环境中具有较好的行进效率和越障能力。