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以往的研究已经通过实验证明,柔性结构可以减少侧滑力并节约能源,从而表明柔性履带机器人比刚性履带机器人更适合攀岩。本文首先对柔性机构的设计和柔性机构在机器人中的应用进行了总结和总结。然后重点关注履带式设计中使用的柔性铰链,分析尺寸参数对其刚度的影响,并进行实例计算。然后,提出了微刺与壁面附着模型,讨论了影响微刺附着稳定性的因素,进而设计了刚性微刺驱动机构;介绍了柔性接头,设计了柔性驱动装置,并通过仿真验证了机构设计的合理性。最后在前一个的基础上设计了履带体段,计算了水平和垂直方向的变形量;搭建了履带式爬壁机器人,对其动力学模型进行了分析,说明柔性连杆可以减小爬行时的侧滑力和碰撞力;链式和闭式链式步态,并在泥灰墙面上进行了验证。本研究的创新主要体现在将柔性机构(非柔性结构)应用到机器人的设计中,研制出能够在粗糙或柔软的墙壁上爬行的仿生机器人。
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