关节式履带机器人爬楼梯动态稳定性分析

摘要：

针对关节式履带机器人攀爬楼梯的动态稳定性问题,提出一种关节式履带机器人与楼梯台阶一点、两点或多点接触的动态稳定性准则判别方法.通过对机器人攀爬楼梯障碍过程的分析,考虑机器人的动作规划、质心惯性力、驱动轮和摆臂轮的惯性力矩、履带棱对楼梯接触作用的影响,建立越障关键姿态的动力学方程.基于机器人爬楼梯的不滑移充分必要条件,结合机器人坐标系中等效牵引力与等效支撑力的比值和履带与楼梯静摩擦因数之间的关系,得到在攀爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶一点、两点、三点接触作用的动态稳定性判别准则,结果表明在爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶两点、三点接触时易处于不稳定状态,数值仿真结果验证了该方法的有效性,为关节式履带机器人的动态稳定性判断提供理论依据.

关键词：关节式履带机器人、爬楼梯、接触作用、动态稳定性

所属期刊栏目：50

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国防基础科研计划B2220110013;爆炸科学与技术国家重点实验室自主课题YBKT11-7

在线出版日期：2014-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：60-67