两栖仿生机器人登陆自适应越障机构优化设计

TH6%TP24; 两栖仿生机器人是一种能够同时在水下和陆地工作的无人平台,在抢险救灾、环境勘探与资源开发等领域具有广泛应用.本文提出了一种具有自适应登陆越障能力的轮鳍复合式两栖机器人,对其越障过程进行了运动学与力学分析,以其在临界越障时刻转矩为目标函数,应用遗传算法优化设计了结构与运行参数,同时与其他两栖机器人越障能力进行对比.结果表明,优化后越障所需转矩相比优化前降低了718.4 N·mm,轮鳍复合式机器人能够攀越相比自身尺寸更高的垂直障碍.模拟仿真了所设计机器人的越障过程,获得了其在平地行走、越障以及上坡推进过程中的速度、位移与力矩的变化规律,并通过实验进行了验证....

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Bibliographic Details
Published in国防科技大学学报 Vol. 45; no. 1; pp. 208 - 214
Main Authors 殷谦, 王何, 宋震, 尚建忠, 罗自荣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国防科技大学 智能科学学院, 湖南 长沙 410073%国防科技大学 智能科学学院, 湖南 长沙 410073 01.02.2023
长沙理工大学 能源与动力工程学院, 湖南 长沙 410114
Subjects
两栖机器人
优化设计
自适应
越障机器人
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.202301024

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Summary:TH6%TP24; 两栖仿生机器人是一种能够同时在水下和陆地工作的无人平台,在抢险救灾、环境勘探与资源开发等领域具有广泛应用.本文提出了一种具有自适应登陆越障能力的轮鳍复合式两栖机器人,对其越障过程进行了运动学与力学分析,以其在临界越障时刻转矩为目标函数,应用遗传算法优化设计了结构与运行参数,同时与其他两栖机器人越障能力进行对比.结果表明,优化后越障所需转矩相比优化前降低了718.4 N·mm,轮鳍复合式机器人能够攀越相比自身尺寸更高的垂直障碍.模拟仿真了所设计机器人的越障过程,获得了其在平地行走、越障以及上坡推进过程中的速度、位移与力矩的变化规律,并通过实验进行了验证.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.202301024