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作者：谢嘉;赵金辉;李永国;桑成松;梁锦涛;
单位：上海海洋大学工程学院;西安电子科技大学机电工程学院;
摘要：为解决机器人在非结构化环境中稳定有效运动的问题，文中提出一种轮腿复合式爬梯机器人，并构建相应的运动学模型和分析方法。首先，根据环境需求设计可变形轮的结构，以及轮腿外形尺寸、伸展长度等参数，介绍腿轮运动模式及其工作原理；其次，建立该机器人在爬梯过程中的运动学模型，并通过分析质量中心点波动，确定轮腿数量为4;接着，采用稳定锥法和倾覆性能指标，对其进行稳定性建模，评估机器人在爬梯过程中的动态稳定性；最后，利用SolidWorks创建仿真模型，并导入Adams进行连续爬梯的动态仿真，以及室内外两种情况的样机试验。仿真实验表明：在跨越障碍物时Y方向最大震荡余波ΔYmax=0.000 16 m,X、Z轴位移时的移动曲线均较平稳；在样机试验中轮腿模式切换仅需1.53 s,机器能够沿障碍物方向稳定运动，具备良好的越障能力，符合实际需求。
关键词：非结构化环境;;爬梯机器人;;稳定锥法;;样机试验
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51876114);国家自然科学基金青年项目(51605363)
