具有弹跳特性的六足机器人结构设计与仿真
2025-08-04王家驹庄红超张泽宇王凯
机械传动 2025年7期
中图分类号:TP242 DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.07.009
0 引言
自主移动机器人已经被广泛应用于物料运输、灾难救援和星际探测等领域。根据其移动方式,机器人主要可分为6类:轮式、履带式2、足式3-4]、轮-足复合式5、蠕动式和滚动式。轮式和履带式机器人在平坦地形下表现出色,能够快速穿越连续平坦的区域;然而,在不连续崎岖地形中,它们的通过能力相对较差。相比之下,足式机器人因其灵活的离散落足点,在非结构化地形下表现卓越。轮-足复合式机器人则融合了轮式和足式机器人的优势,但其自主切换控制策略较为复杂。蠕动式机器人通常以蛇的构型为蓝本设计,狭长的身体使其在狭窄通道中具有出色的适应性。滚动式机器人采用滚动方式实现快速运动,但由于机器人与地面的接触方式为点接触,控制难度较大。蠕动式和滚动式机器人在负载能力方面相对逊色。足式机器人能够负载物品,具备良好的通过能力和灵活性,因此,在野外工作环境中是理想的平台。为增强足式机器人在地面运动的避障性能,引入跳跃功能成为一种有益的改进。跳跃运动作为自然界生物的常见运动形式,使得生物能够在苛刻的环境中生存,从而极大地提高了生物对复杂环境的适应能力。
国内外研究人员对六足机器人的结构设计和步态规划开展了广泛的研究。潘阳提出了一款P-P结构的六足章鱼机器人;该机器人在行走过程中始终保持3条支撑腿支撑身体,具备良好的稳定性和操控性。……
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