Mechanical Analysis about a New Kind of Variable Structure Spherical Mobile Robot

Abstract

摘要： 针对已有的变结构球型机器人在连杆爬坡机构展开状态下无法进行转弯的缺点，改进了原有机构，使其成为一种在两种运动模式下都可以进行原地零半径转弯的新型球形移动机器人。由于新型机器人的后轮也能提供驱动力，因此其爬坡能力也大大增强。建立新型变结构球型机器人爬坡和转弯的力学模型，并用仿真软件分别对新旧几款球形机器人的爬坡运动进行仿真对比分析，通过仿真分析验证了力学模型的正确性和新型机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。在此基础上，对影响新型机器人爬坡能力的参数进行分析，为进一步提高机器人越障能力提供了理论依据。最后，通过样机试验进一步验证了力学模型的正确性、机器人的转弯灵活性和新机构对于增强机器人爬坡能力的有效性。