一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106777423A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201510805679.6(22)申请日2015.11.20(71)申请人哈尔滨工大天才智能科技有限公司地址150000黑龙江省哈尔滨市哈尔滨经开区哈平路集中区松花路九号中国云谷软件园8号楼5层504室(72)发明人朴松昊(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法(57)摘要本发明公开了一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：ADAMS/VIEW下的方针策略和步骤进行了研究和分析；第二步：在导入机器人行走机构虚拟样机模型后对机构的运动时间进行计算；第三步：完成在壕沟、高台障碍下的行走机构运动仿真的分析，得到在整个运动过程中机构质心以及摆臂和驱动轮的所承受的力矩数据；第四步：对数据进行的试验研究分析，得出摆臂和驱动力矩在运动过程中与运动状态及机构间部件的相互影响关系，得出所设计的行走机构能够完成预期的设计功能。本发明的机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，整个仿真的数据结果为以后的优化设计提供了重要的参考。CN106777423ACN106777423A权利要求书1/1页1.一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：ADAMS/VIEW下的方针策略和步骤进行了研究和分析；第二步：在导入机器人行走机构虚拟样机模型后对机构的运动时间进行计算；第三步：完成在壕沟、高台障碍下的行走机构运动仿真的分析，得到在整个运动过程中机构质心以及摆臂和驱动轮的所承受的力矩数据；第四步：对数据进行的试验研究分析，得出摆臂和驱动力矩在运动过程中与运动状态及机构间部件的相互影响关系，得出所设计的行走机构能够完成预期的设计功能。2CN106777423A说明书1/2页一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种机器人设计方法，具体涉及一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，属于智能电子产品技术领域。背景技术[0002]在国内外的机器人行走机构选择中，具有代表性的主要有轮式、腿式、履带式等几种行走机构，其根据使用场合不同，又从3个轮到多个轮、多腿式、两条履带到多条履带不等，轮式移动机构可以达到较高的运动速度，轮式的效率最高，行进速度快，转向灵活，而且造价低廉，部件出现问题后更换迅速的特点，另外，在相对平坦的地面上，轮式移动既有相当理想的优势，控制也相对简单，轮式移动机构现今应用相当广泛，是目前研究最为透彻的移动机构之一，传统的轮式行走机构有三轮、四轮、六轮的机构形式，尤其六轮机构是目前广泛运用的越障型式，相对来说，轮式移动机构也有很大的缺点，就是针对路面的要求，由于与地面接触面积小，在土壤压比较小的柔软路面或者湿滑的路面上容易发生沉陷和打滑，这些都是轮式机构在大多数野外复杂环境下功能受到限制，为提高轮式行走机构的多地形适应能力及其通过性，在传统的轮式行走机构上进行结构变形，出现了四轮加前后摆、六轮加前后摆、行星轮式等具有多地形适应能力的行走机构，早期的机器人对路况要求不高，因此轮式的优点被充分发挥出来，在城市的普通路面环境下，轮式机构确实是最为符合的机器人行进机构，但其缺点也是很明显的，就是对平整地形的依赖过高，适应能力低下，特别是在特殊路面的情况下，苛刻条件如爬梯、爬坡等，轮式都无法胜任。发明内容[0003]（一）要解决的技术问题为解决上述问题，本发明提出了一种机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，机器人在非结构化环境中完成复杂的任务，能够跨越台阶、壕沟等障碍，具有爬坡能力，在直行路面能以较快的速度行走，整个仿真的数据结果为以后的优化设计提供了重要的参考。[0004]（二）技术方案本发明的机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，包括以下步骤：第一步：ADAMS/VIEW下的方针策略和步骤进行了研究和分析；第二步：在导入机器人行走机构虚拟样机模型后对机构的运动时间进行计算；第三步：完成在壕沟、高台障碍下的行走机构运动仿真的分析，得到在整个运动过程中机构质心以及摆臂和驱动轮的所承受的力矩数据；第四步：对数据进行的试验研究分析，得出摆臂和驱动力矩在运动过程中与运动状态及机构间部件的相互影响关系，得出所设计的行走机构能够完成预期的设计功能。[0005]（三）有益效果与现有技术相比，本发明的机器人行走机构多刚体运动仿真设计方法，机器人在非结构化环境中完成复杂的任务，能够跨越台阶、壕沟等障碍，具有爬坡能力，在直行路面能以3CN106777423A说明书2/2页较快的速度行走，整个仿真的数据结果为以后的优化设计提供了重要的参考。具体实施方式[