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作者：田海波;芦茂林;王奥;
单位：西安科技大学机械工程学院;
摘要：针对钻孔救援需求，设计了一种变结构井下救援机器人，该机器人可改变自身构型，通过钻孔进入井下环境。根据机器人结构特点，分析了机器人的转向机制，建立了考虑机器人前轮/履带-土壤间力学作用、描述机器人转向特性的动力学模型；为提高机器人的转向性能，分析了系统的瞬态及稳态响应以及不同结构参数对转向性能的影响，并对机器人结构参数进行了改进；基于机器人动力学模型，设计模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）控制器，实现了直线轨迹和圆形轨迹的轨迹跟踪仿真。结果表明，所建动力学模型是有效的，MPC轨迹跟踪控制器能够稳定地跟踪期望轨迹，为机器人的控制奠定了基础。
关键词：井下救援机器人;;动力学建模;;轨迹跟踪
基金资助：国家自然科学基金面上项目（52174149）;; 陕西省重点研发计划一般项目（工业领域）（2022GY-241）;; 陕西省自然科学基础研究计划项目一般（面上）项目（2023-JC-YB-364）
