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一种关节式履带移动机器人的爬梯机理分析
翟旭东,刘荣,洪青峰,渠源
(北京航空航天大学机器人研究所,北京 100083)
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Mechanism Analysis on Stair climbing of Articulated tracked Mobile Robot
ZHAI Xu dong ,LIU Rong , HONG Qing feng , QU Yuan
2 2 (Robotics Institute of Beihang University ,Beijing 100083 ,China)
摘要:通过对自主研制的具有前关节臂履带式性.
移动机器人爬梯机理的分析,提出了同种结构机器
1 机器人爬梯机理分析
人实现连续攀爬楼梯的必要条件,并规划了机器人
的爬梯步态,为同类型机器人的结构设计与优化提机器人攀爬楼梯的过程可以分为 2 个环节,第
供了依据. 一个环节是如何使机器人翻越第一个台阶面,使机
关键词:关节式履带移动机器人;爬梯机理;爬器人完全由地面支撑变为完全由楼梯台阶支撑;第
梯步态二个环节是在楼梯上的连续爬行. 而这其中最关键
中图分类号: TP23 也是最难实现的就是第一个环节. 理想状态下,第一
文献标识码:A 环节可由如图 1 所示的 2 个步骤实现. 第一步,在机
文章编号:1001 2257 (2010) 01 0062 03 器人关节臂搭到台阶面以后,向下摆动关节臂,使机
Abstract :By analyzed of stair climbing mecha 器人中间主体的前半部分脱离地面,直到关节臂的
nism for articulated tracked mobile robot ,necessa 下侧履带与主体下侧履带齐平,此时机器人将由台
ry conditions for robot climbing stair in a es 阶与地面共同支撑;第二步,机器人沿着台阶面向前
sive way were proposed , and t he gait of robot 行进,直到机器人重心越过台阶面,机器人绕台阶面
climbing stair was programmed. The conclusion 瞬间翻转,使机器人完全由楼梯支撑. 2 个步骤的实
can provide reference for t he same type robot ’s 现都需要满足一定的几何条件及力学条件.
struct ural design and optimization.
Key words : articulated tracked mobile robot ;
stair climbing mechanism ;stair climbing gait
0 引言
随着现代军事的发展和反恐战争需要,移动机
器人具有可以执行侦查、巡逻、反恐和排爆等高危险
性工作的特点,其应用前景越来越广泛. 移动机器人
在工作中最常见的障碍就是楼梯,所以攀爬楼梯是
移动机器人适应结构化环境所必备的功能. 目前现
有相关文献主要是关于攀