轮腿式复合机器人设计及运动实现.pdf

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1、第34卷第1期锣l倾鼻室备Vo1．34NO．12016年1月MACHINERY&ELECTRONICSJan．2016轮腿式复合机器人设计及运动实现王雄，高海艳，张菁，郭优(榆林学院，陕西榆林719000)摘要：通过机械结构和控制系统设计，研制了轮式和腿式独立运动的轮腿式复合机器人。应用PWM对机器人的关节控制进行了研究。分析了其腿式运动、轮式运动和轮腿变形的过程，并进行了实验验证。结果表明，研制的机器人具有结构简单、易于控制的特点，解决了现有轮腿式机器人运动时与地面摩擦力不够的问题，具有很好的应用前景。关键词：机器人；轮式运动；腿式运动；轮腿变形中图分类号：

2、TP24文献标识码：A文章编号：1001—2257(2016)O1—0072—04DesignandMotionRealizationofWheel——leggedMobileRobotWANGXiong，GAOHaiyan，ZHANGJing，GUOYou(YulinCollege，Yulin719000，China)Abstract：Throughthemechanicalstructureandcontrolsystemdesign，thewheel—leggedrobotwhichcancompletetheindependentwheeledandl

3、eggedmovementisaccomplished．Jointcontrolofthero—botisstudiedwithPWM．Theprocessoftheleggedmovement，wheeledmovementandwheel—leggedde—formationisanalyzedandtheexperimentalvalidationiscarriedout．Theresultshowsthattherobothastheadvantagesofsimplestructureandeasycontro1．Itsolvestheproblem

4、ofinsufficientfrictionwhileinmotionofexistingwheel—leggedrobot．Therobothasverygoodprospectsintermsofapplication．Keywords：robot；wheeledmovement；leggedmovement；wheel—leggeddeformation气与推进实验室(JPL)研制的火星探测车漫游者0引言(marsrover)机器人，该款机器人拥有六轮腿式结移动机器人主要包括轮式机器人和足式机器构，具有强大的越障能力]。哈尔滨工业大学研制人。轮式机器人结

5、构简单、移动速度快、转向灵活，的HIT—HYBTOR，其移动系统都由4套轮腿混合但对环境要求较高，尤其是地面的平整度。足式机式移动机构组成，每套移动机构4个自由度，车轮独器人在复杂地形中运动能力更强，可以攀登楼梯，立驱动，可实现轮式或腿式移动]。跨越地面障碍，但其移动速度相对较慢。轮腿式复上述轮腿式复合机器人在腿式行走时，车轮会合机器人将轮式机器人和足式机器人的优点融合与地面接触，摩擦较小，而在复杂环境中，恰恰要求在一起，不仅可以保证机器人在平整地面快速移机器人与地面接触的支撑腿要有抓地能力，即较大动，又能保证其在不平整地面上具有良好的越障的摩擦。因此，设计一

6、种轮式、腿式运动相对独立能力[1-3]。的轮腿式复合机器人，以增强现有轮腿式复合机器目前，国内外大部分的设计将车轮安装于足式人在各种运动模式下行走时的平稳性。机器人的腿部，形成轮腿式复合机器人。如美国喷收稿日期；2015一lO一27基金项目：榆林市科技局产学研项目(2014cxy—O8—02)作者简介：王雄(1983一)，男，陕西榆林人，讲师，研究方向为智能机器人运动与控制。·72·