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一种新型轮腿四足机器人腿部机构结构参数优化

作者：王晓磊,王雪涛,孙丹丹,等. 日期：2022-06-16/span> 浏览：1610 查看PDF文档

一种新型轮腿四足机器人腿

部机构结构参数优化*

王晓磊,王雪涛,孙丹丹,李晓丹

(辽宁工业大学机械工程与自动化学院,辽宁锦州 121001)

摘要:目前对于躯体宽度可变、具有腰关节的轮腿四足机器人的研究相对较少,针对这一问题,提出了一种新型轮腿四足机器人,对该机器人的腿部机构结构参数尺寸进行了优化研究。采用Solidworks软件建立了四足机器人的整机模型及腿部结构模型;对机器人腿部机构进行了运动学分析,推导出了其腿部机构的位置正反解公式,并利用MATLAB对位置正反解公式进行了验证;利用蒙特·卡罗方法求解出了足端工作空间,分析了腿部各结构尺寸参数对足端工作空间的影响规律,并总结出了影响工作空间的主要参数;以工作空间为优化指标,利用遗传算法对其主要结构参数进行了优化。研究结果表明:推导的运动学正反解公式正确;腿部机构的工作空间形状满足机器人行走要求;影响腿部机构空间的主要结构参数是r0、r2、r4、l1;优化后的结构参数使其工作空间体积增大了68%。

关键词:轮腿四足机器人;腿部机构;参数优化;遗传算法;工作空间

本文引用格式:

王晓磊,王雪涛,孙丹丹,等.一种新型轮腿四足机器人腿部机构结构参数优化［J］.机电工程,2022,39(4):547-553.

WANG Xiao-lei, WANG Xue-tao, SUN Dan-dan, et al. Optimization of structural parameters of leg mechanism for a new type of wheel legged quadruped robot［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(4):547-553.