摘要：针对无人地面车辆的功能和对行走机构的要求,提出了一种变形轮行走机构设计方案.在阐述机构原理与特点的基础上,基于有限元理论,分析了行走机构的关键部件———变形轮圈的弹性特性,并对接地压力进行了仿真分析与计算,最后对演示模型进行了行走试验.结果表明,该设计方案合理、可行,从而为无人地面车辆行走机构技术实施途径和新的行走机理研究打下基础.

摘要：目前,我国的破拆工程机械基本上采用人工操作方式,这不仅要求驾驶员具有较高的驾驶水平,而且作业的劳动强度较大。而智能化的多功能作业机器人由于其安全可靠、工作灵活、劳动生产率高,已经越来越被人所需求。基于变形轮的多功能作业机器人是基于高危环境特点开发的一种遥控及自动多功能作业机器人,它由变形轮系统、路径规划系统及遥操作系统等组成,根据此机器人的性能指标及工作环境提出了机器人控制系统的设计方案及主要子系统的设计分析。

摘要：针对日益复杂多变的非结构化工作环境,提出一种大负载的变形轮体设计方案。该变形轮体采用模块化设计,由驱动模块、变速箱和轮体等组成。在同一驱动模块和大负载的作用下,变形轮能以轮式或履带式两种运动模式在复杂路面上运动,具有良好的地面适应性和通过性。重点对变形轮结构和行走性能进行理论分析,并对变形轮进行加工制作和试验验证。试验结果表明,变形轮可实现大负载工况下轮式和履带式的自由切换和运动。

摘要：设计了一种变形轮移动机器人,通过控制舵机来实现轮式结构和三轮辐弧形腿式结构之间的相互转换。应用变形轮工作原理,对其进行了运动学建模和越障能力的分析,运用Adams软件对变形轮移动机器人进行越障能力的动态仿真,验证了运动学分析的正确性,并得到了位移、速度、加速度的运动规律曲线;运用Abaqus软件对其进行有限元仿真,得到了应力应变图及振型图。分析表明,该移动机器人强度、刚度及振动满足设计要求。研究为变形轮移动机器人的理论研究提供了重要参考。

摘要：基于平面机构理论,设计一种适应松软路面的变形轮,变形后轮缘所受正压力向旋转方向偏离车轮轴心。对变形前、后建立力学建模,分别推导出摩擦力、正压力、扭矩与变形角的函数关系,通过变形前、后摩擦力、正压力比值与变形角函数关系,证明了变形角越大,摩擦力越小、正压力越大、越障高度越大。实验结果综合表明,变形角越大、变形轮牵引力越大,进一步论证了变形角对变形轮越障能力的影响。

摘要：能量储存和跳跃性能是制约跳跃机器人应用的关键因素。通过深入分析青蛙的跳跃运动,设计了一种变形轮式跳跃机器人机构,实现了能量的高效储存。在此基础上建立了轮式跳跃机构的运动学和动力学数学模型,对跳跃过程进行了详细分析。利用MATLAB对轮式跳跃机构进行了优化设计,确定了杆件的尺寸与弹簧连接点的最佳位置。建立虚拟样机和制作实物样机进行实验,实验结果与理论分析结果相吻合,验证了优化方法和结果的可靠性。

摘要：针对当前变形轮式移动机器人的变形轮姿态调节、下台阶缓冲等问题,基于机械自锁原理,设计了一款新颖的变形轮式移动机器人。借助“推杆”与“平面螺旋副”间的自锁作用,设置升降式万向轮机构,有效地解决了变形轮“轮片回缩现象”,优化了系统的机构控制。该机器人具备可升降的万向轮机构,可有效保证系统的越障能力,降低下台阶过程中的冲击作用。通过对轮子半径、中心距等关键结构尺寸进行设计,提高了机器人的越障稳定性。仿真分析验证了设计方案的有效性。

摘要：针对现代机器人爬越障碍物相对困难的问题,提出一种新型变形轮式爬楼越障机器人的设计方案。根据变形轮的受力进行分析,构建机器人的爬楼越障运动模型,并利用几何关系对模型进行求解。结合常见障碍物的形状尺寸(如楼梯),分析变形轮式爬楼越障机器人的综合尺寸,使机器人的变形轮可实现圆轮式和变形轮式的移动变换。最后对样机进行实验,实验结果显示该爬楼越障机器人的变形轮具有较高的机动性和较强的越障性,且可适应不同复杂程度的路况。

摘要：针对机器人适应复杂地形的问题,设计了一款新型变形轮结合行星轮的机器人轮腿组合结构,来实现在平整路面工作的同时也适应在阶梯、沟壕等非正常路面工作。该机器人拥有4个独立轮腿运动单元,具有良好的越障性能。通过对其越障结构进行ANSYS性能分析,验证了该结构的合理性。通过比较不同驱动方式的优缺点,确立电机、舵机与车架连为一体的集中驱动方式,规划了其越障过程和前后轮协调步态,以完成行驶和越障等任务。在此基础上,成功设计了一种轮腿式复合机器人。

摘要：月球是人类开展深空探测活动的重要场所,月球表面的探测工程已日益成为全球关注的项目。而月面移动机器人是探测工程的基础,是实现月球探测目标不可缺少的重要环节。由于月面地形复杂,分布着大量陨石坑和块状月岩,对月面机器人的移动能力提出了更高要求。提出了具有跳跃能力的月面移动机器人,可灵活自适应月球地形变化。该机器人采用常规行走、变形后行走及气动跳跃相结合的方式,实现在月球表面移动和越障的功能。在平地等规整地形移动时,运动方式与轮式机器人一致,运动效率高;在非规整地形时,它以异形轮的形态工作,可以跨越较为低矮的障碍;在遇到较大障碍物时,运用跳跃系统越过障碍,越障能力强,可为月面巡视探测任务的实施提供技术参考。