张声岚，钟学涛，甘礼福，钟志贤

(桂林理工大学 机械与控制工程学院，广西 桂林 541004)

0 引言

随着机器人控制和人机交互等关键技术的飞速发展，对机器人移动的方式和适应能力有了更高要求，以满足不同环境下机器人作业要求[1]。多地形自适应移动方式能够根据地形特点自适应调整机器人的移动方式，实现机器人高效行走和越障，有效提高机器人的作业能力和效率，具有重要的研究意义和应用价值[2]。

基于足式和履带式结构设计的移动机器人，虽然对复杂地形具有一定的适应性，但存在结构复杂、磨损度高以及控制难度大等特点[3]；而基于轮式结构的移动机器人灵活性高、稳定性好、运动控制简单，具有广泛的应用发展前景[4]。当前，许多学者对轮式的多地形自适应行走结构展开了研究，例如文献[5]对六轮全地形移动机器人构建越障动力学模型,分析机器人的越障性能。文献[6]提出行星轮系越障结构，通过定轴和行星轮系之间的转换，实现适应矿产业开采的越障、跨沟和爬坡等工况。文献[7]提出了一种被动摆臂结构的八轮机器人，通过摆臂被动转动适应地形变化，实现单级台阶和崎岖地形中的运动。

上述研究均只对单级垂直台阶或单个障碍物进行适应性分析，并没有对多级连续台阶以及多个连续障碍物进行适应性分析。本文提出了一种自动适应地形变化的摇臂轮组和行星轮组相结合的爬楼越障机器人，通过摇臂轮组被动摇臂运动和行星轮组主动翻转运动自动适应地形变化，实现连续攀爬通过多级连续垂直台阶和多个连续障碍物。……