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作者:韦为;巫静;黄亿;张昊;
单位:广西大学机械工程学院;
摘要:串联式轮腿机器人存在的刚度低和运动精度不高等不足,而空间多连杆混联机器人虽然具有更优异的刚度特点,但是其自由度分析复杂且约束情况判断困难,针对这些问题,受到生物寄生的启发并基于机构宿主-寄生的机理,设计了一款具有1条宿主支链和4条寄生支链的双足式宿主-寄生轮腿机器人(HPWL)。以此为基础制作了HPWL机器人实物样机,通过旋量理论分析了机器人的自由度,通过样机的动平台实验验证了其正确性,结合多款寄生机构的子样机,对HPWL机器人的寄生演变过程进行了讨论分析。在寄生演变过程中,寄生支链的增加对机构的自由度产生影响,在一定程度上增大运动灵活性或通过限制某些方向上的运动,从而减少局部自由度。对支链的自由度进行具体分析可实现对闭环机构约束情况的精确掌控。结果表明:宿主-寄生机构的自由度分析方法,可以对HPWL机器人的机构寄生演变过程进行简明高效的分析,研究的结果为空间多连杆混联式双足机器人的设计开发提供了重要的思路和方法。
关键词:宿主-寄生机构;;宿主-寄生轮腿机器人;;双足机器人;;寄生演变;;自由度
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51765005);; 广西自然科学基金资助项目(2023GXNSFAA026378;2018GXNSFBA281080);; 2023年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY0018)