一种移动机器人步行机制系统的设计方法和过程

本发明涉及一种机器人设计方法，尤其涉及一种移动机器人步行机构系统设计方法，属于智能电子产品技术领域.

背景技术:

在机器人步行机构的选择中，主要有几种类型的步行机构，例如轮式，腿式和履带式移动机器人系统:建模，其根据不同场合从三个轮子到多个轮子而变化. 腿式，两个履带到多个履带不等，带轮运动机构可以实现更高的运动速度，车轮效率最高，行驶速度快，转向灵活，成本低，零件在出现问题后可以迅速更换. 此外，在相对平坦的地面上，带轮机芯兼具理想的优点和相对简单的控制. 轮式运动机构如今已被广泛使用. 它是目前最深入研究的运动机制之一. 传统的轮式行走机构有三轮，四轮和六轮机构. 特别地，六轮机构是广泛使用的障碍物穿越类型. 相对而言，轮式移动机构也有很大的缺点，这是对路面的要求. 由于与地面的接触面积小，在相对较低的土壤压力或潮湿的路面上的软路面上容易下沉和打滑，因此这些轮式机构在大多数野外和复杂环境中的功能有限，目的是提高多地形的适应性轮式行走机构的可及性，结构变形是在传统的轮式行走机构上进行的，有四轮加前后摆，六轮加前后摆，行星轮等多地形行走机构适应性强，早期的机器人不需要很高的路况，因此轮式的优势得以充分展现. 在城市的普通道路环境中，轮式机构确实是最合适的机器人行驶机构，但是其缺点也很明显，即它过于依赖平坦的地形并难以适应. 这种能力很弱，尤其是在特殊的道路上，攀爬楼梯和攀爬山丘之类的恶劣条件不适合车轮行驶.

技术实现要素:

（1）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种移动机器人行走机构系统设计方法，该方法采用四曲柄连杆履带机构，在机构可靠性，运动特性和成本上具有明显的优势. 另外，履带式腿型与曲柄结构的结合进一步增强了移动机器人的越障能力.

（2）技术解决方案

本发明的移动机器人行走机构系统的设计方法包括以下步骤:

第一步: 通过对移动机器人行走机构的研究与分析移动机器人系统:建模，提出了能够满足具有特殊操作功能的机器人行走机构移动平台的总体设计要求和设计指标要求；

第二步: 提出一种新型的机器人行走机制，以确保其在非结构化环境（例如，爬山，沟渠和高平台）中具有强大的越障能力. 设计的机器人行走机构结合了轮式，腿式和履带式结构的优点，不仅可以保持相对较快的运行速度，而且还具有改变履带形状的灵活性，极大地提高了行走机构克服障碍的能力. 各种地形；

第三步: 完成机器人行走机构的结构设计，使用UG软件对行走机构进行参数化建模，建立行走机构的虚拟原型模型，并使用多刚体运动仿真软件ADAMS进行定位在沟渠和车站进行地形下的运动仿真并分析仿真结果. 最终的仿真结果数据表明，机器人行走机构能够满足设计要求和目标.

（3）有益效果

与现有技术相比，本发明的移动机器人步行机构系统设计方法采用四曲柄连杆履带机构，在机构可靠性，运动特性和成本上具有明显的优势. 此外，履带式，腿式及其曲柄结构的组合进一步增强了移动机器人的越障能力.

具体实现

一种移动机器人步行机制系统设计方法，包括以下步骤:

第一步: 通过对移动机器人行走机构的研究与分析，提出了能够满足具有特殊操作功能的机器人行走机构移动平台的总体设计要求和设计指标要求；

第二步: 提出一种新型的机器人行走机制，以确保其在非结构化环境（例如，爬山，沟渠和高平台）中具有强大的越障能力. 设计的机器人行走机构结合了轮式，腿式和履带式结构的优点，不仅可以保持相对较快的运行速度，而且还具有改变履带形状的灵活性，大大提高了行走机构克服障碍的能力. 各种地形；

第三步: 完成机器人行走机构的结构设计，使用UG软件对行走机构进行参数化建模，建立行走机构的虚拟原型模型，并使用多刚体运动仿真软件ADAMS进行定位在沟渠和车站进行地形下的运动仿真并分析仿真结果. 最终的仿真结果数据表明，机器人行走机构能够满足设计要求和目标.

上述示例仅是对本发明的优选实施例的描述，并且不限制本发明的概念和范围. 在不脱离本发明的设计思想的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所作的各种修改和改进，都应属于本发明保护的范围. 本发明要求保护的技术内容具有全部权利要求书中所述.

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