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作者：罗继曼;宋玉成;宋益德;李臻志;宋方;
单位：沈阳建筑大学机械工程学院;
摘要：【目的】为了进一步提高轮式移动机器人的越障性能，设计了一种行星轮式变径轮越障机器人。【方法】首先，变径轮传动方式选用双自由度行星轮机构，基于Adams仿真软件对单式及复式结构进行机器人质心波动性对比，确定变径轮的实施方案，构建了机器人三维模型；其次，对变径轮机构的轮瓣转角及变径比进行理论分析，通过运动学建模对机器人转弯半径及位姿方程进行求解，并基于稳定锥模型对机器人攀爬稳定性进行了研究；再次，通过SolidWorks与Adams软件对虚拟机器人进行联合仿真，对攀爬台阶能力，诸如台阶高度与长度、变径轮所需转矩等进行了仿真与验证；最后，搭建机器人实体样机模型，开展了机器人攀爬性能及差速转弯的试验验证。【结果】变径轮最终选用复式六轮瓣结构方案，变径比为1.6；变径轮半径随轮瓣转角变大而增大；机器人在转弯过程中的位姿与机器人左、右两侧变径轮角速度及机器人宽度有关，在攀爬台阶过程中不会倾翻；通过仿真获得了变径轮爬台阶的极限高度和最大力矩。试验结果表明，机器人可以成功攀爬连续台阶，具有相应的越障以及差速转弯能力，验证了越障机器人设计方案的可行性。
关键词：越障机器人;;变径轮;;联合仿真;;攀爬性能;;差速转弯
基金资助：国家自然科学基金项目(62003226)
