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摘要:构建了一个具有跳跃能力的移动式机器人.机器人在较平坦地
形下采用轮式移动方式前行;遇到障碍物或沟渠时,可以进行跳跃,
从而扩大运动范围.介绍了机器人机械系统的总体结构,给出了机器
人的本体结构及起跳姿态,并分析了机器人的运动过程.然后,详细
分析了机器人的跳跃机构、跳跃参数调节机构、倾覆翻转机构等关键
机构的工作原理,给出了机构设计方案.最后,根据总体设计要求选
定了机器人的一些关键参数.
关键词:移动机器人;机构设计;跳跃机构
1 引言
轮式或履带式移动机器人机构简单,运动时消耗能量不多,但是
很难越过高度超过限制的障碍物.随着机器人形体的减小,地形对运
动的限制作用越来越大.步行或爬行机器人翻越障碍物的能力稍强,
但是机构复杂,自由度、关节、驱动部件较多,实际应用受到限制.
跳跃式机器人可以跃过数倍于自身高度的障碍物或沟渠,对地形有较
强的适应力。但是,跳跃运动首先需要克服自身重力影响,且腾空和
触地阶段动力学方程复杂,平衡难以控制,在机器人的研制过程中,
把多种运动方式集成到一种机器人身上,是扩展机器人运动范围、提
高机器人适应能力的主要途径.日本的Yamanaka把滚动运动方式和跳
跃运动方式结合起来,构建了可以进行跳跃运动的滚动式球形机器
人 ,Birch等研制的机械蟋蟀,同时具有爬行运动方式和跳跃运动方
式 ,本文构建了一个具有跳跃能力的轮式移动机器人,给出了该机
器人关键机构的设计及工作原理分析.该机器人把轮式运动和跳跃运