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作者:刘进福;李泽林;徐林森;蒋正炎;沈芃灰;
单位:常州工业职业技术学院智能控制学院;东南大学自动化学院;中国科学技术大学工程科学学院;河海大学机电工程学院;
摘要:【目的】面向地面特种机器人在复杂环境下执行抗震救灾等任务的需求,设计了一种无须弹性补偿元件的轮-履可重构变形轮。【方法】首先,介绍了行星展收传动机构、变形机构、离合机构的系统组成及工作原理,探讨了变形轮在不同工作场景可实现的运动模式;其次,建立了车轮变形过程中的几何参数模型,分析了轮-履变形机制,得到了车轮变形过程中影响履带变形前、后长度的因素,如连杆旋转角、滑块移动距离、变形机构中心坐标等;再次,设计了机器人的原理样机及测试平台,并进行了试验验证;最后,搭建控制系统,在地板、泥土、沙土3种环境下测试了车轮的速度和通过性。【结果】结果表明,车轮与履带模式下,履带的长度变化率仅为0.29%。通过变形机构、传动机构及离合机构的协同作用,变形轮可完全实现9种运动模式切换。研究为后期特种机器人的多场景应用提供了参考。
关键词:可重构变形轮;;行星展收;;变形机制;;轮履模式;;离合机构
基金资助:江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20220241);; 第四批常州市领军型创新人才项目(CQ2021079);; 2024年江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目;; 江苏省高职院校教师访学研修项目(2024TDFX004)