內外驅動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人運動學及動力學研究.pdf

1、球形機器人是一種新型的移動機器人，具有球形外殼，能夠在失穩(wěn)后獲得最大的穩(wěn)定性，不怕翻倒，可以實現全向滾動，轉彎更加靈活。球形機器人是傳統(tǒng)機器人運動方式的突破，是移動機器人研究領域的熱點問題之一。 目前的球形機器人大多為內部驅動，很難解決能源供給問題。為此，本文提出了一種內外驅動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人，并對其進行了結構設計、越障性能分析、運動學和動力學分析方面的研究。 首先介紹了球形機器人的發(fā)展現狀，給出了目前球形機器人研究中遇

2、到的主要問題。通過應用機器人重心偏移力偶驅動的方法，設計了一種內外驅動兼?zhèn)涞那蛐螜C器人裝置。該球形機器人以外部風能驅動為主，以球體內部電機驅動為輔。運用空氣動力學和靜力學理論建立了機器人的靜力學平衡方程，根據力矩平衡原理建立了描述該球形機器人越障運動性能的約束方程，得出了風速、地形傾角、障礙物高度、球體尺寸及重量等各物理參數之間的函數關系?；趶V義歐拉角描述球形機器人的坐標變換，運用系統(tǒng)的動量矩定理，建立了球形機器人的運動模型。基于La