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 |
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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 |
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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。 |
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
- 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
- 确定工作原理和结构类型,绘制原理图或者运动简图
- 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
- 确定动力源和传动方式
- 3D建模,完成结构设计和材料选取
- 特性分析,包括应力,强度,刚度等
- 绘制出总装配图,部件装备图以及零件图
- 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