智能机器人系统——运动机构

机器人运行机构

机器人行走机构十分重要,决定了智能机器人的运动性能 。

行走机构 优点 缺点 备注
轮式 相比其他,运动更快,消耗能量较少;从控制角度,由于其简单的机械结构和较好稳定性,比较容易控制 粗糙不平整地面环境下不利于应用 关注牵引,稳定性,机动性问题;能否提供较强的牵引力,稳定性?可不可以给予速度的有效控制?
腿式 智能机器人系统——运动机构自然界(粗糙非结构式地形)偏爱的类型 比轮式运动效率低1-2个数量级 ;运动和机械的复杂性 腿的数量影响机械的复杂性和控制的复杂性,腿的数量越少,控制越难;腿至少需要2个自由度,增加其自由度可以提高机器人机动性,但需要增加关节和激励器。会带来动力,控制和质量 方面的问题,需要更多的能量和控制。典型的还有康奈尔大学的被动行走机器人。智能机器人系统——运动机构
履带式 提供更大牵引力,更大速度,比轮式更好的平衡;有较强的越障能力 履带可能脱落卡住撕裂,修理难;运动速度比轮式更低 可以增加单独控制或者联动控制的鳍
复合式 提高机器人的运行性能 轮腿式机器人

设计过程

  1. 需求分析:任务分析和环境分析,确定主要性能指标和设计参数
  2. 确定工作原理和结构类型,绘制原理图或者运动简图
  3. 受力分析,运动学和动力学分析,计算其运动参数和动力参数
  4. 确定动力源和传动方式
  5. 3D建模,完成结构设计和材料选取
  6. 特性分析,包括应力,强度,刚度等
  7. 绘制出总装配图,部件装备图以及零件图
  8. 加工,安装,调试,迭代改进

智能机器人的驱动方式

电气,液压,气压