本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在國(guó)內(nèi)外的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)選擇中，具有代表性的主要有輪式、腿式、履帶式等幾種行走機(jī)構(gòu)，其根據(jù)使用場(chǎng)合不同，又從3個(gè)輪到多個(gè)輪、多腿式、兩條履帶到多條履帶不等，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以達(dá)到較高的運(yùn)動(dòng)速度，輪式的效率最高，行進(jìn)速度快，轉(zhuǎn)向靈活，而且造價(jià)低廉，部件出現(xiàn)問(wèn)題后更換迅速的特點(diǎn)，另外，在相對(duì)平坦的地面上，輪式移動(dòng)既有相當(dāng)理想的優(yōu)勢(shì)，控制也相對(duì)簡(jiǎn)單，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)現(xiàn)今應(yīng)用相當(dāng)廣泛，是目前研究最為透徹的移動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，傳統(tǒng)的輪式行走機(jī)構(gòu)有三輪、四輪、六輪的機(jī)構(gòu)形式，尤其六輪機(jī)構(gòu)是目前廣泛運(yùn)用的越障型式，相對(duì)來(lái)說(shuō)，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)也有很大的缺點(diǎn)，就是針對(duì)路面的要求，由于與地面接觸面積小，在土壤壓比較小的柔軟路面或者濕滑的路面上容易發(fā)生沉陷和打滑，這些都是輪式機(jī)構(gòu)在大多數(shù)野外復(fù)雜環(huán)境下功能受到限制，為提高輪式行走機(jī)構(gòu)的多地形適應(yīng)能力及其通過(guò)性，在傳統(tǒng)的輪式行走機(jī)構(gòu)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形，出現(xiàn)了四輪加前后擺、六輪加前后擺、行星輪式等具有多地形適應(yīng)能力的行走機(jī)構(gòu)，早期的機(jī)器人對(duì)路況要求不高，因此輪式的優(yōu)點(diǎn)被充分發(fā)揮出來(lái)，在城市的普通路面環(huán)境下，輪式機(jī)構(gòu)確實(shí)是最為符合的機(jī)器人行進(jìn)機(jī)構(gòu)，但其缺點(diǎn)也是很明顯的，就是對(duì)平整地形的依賴(lài)過(guò)高，適應(yīng)能力低下，特別是在特殊路面的情況下，苛刻條件如爬梯、爬坡等，輪式都無(wú)法勝任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，采用四曲柄連桿履帶機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)可靠性，運(yùn)動(dòng)特性及造價(jià)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，另外，將履帶式、腿式及其曲柄結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起更加增強(qiáng)了移動(dòng)機(jī)器人的越障能力。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的研究分析，提出了可以滿(mǎn)足具有特殊作業(yè)功能的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)移動(dòng)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)要求；

第二步：提出一種新型的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，保證其在爬坡、跨越壕溝、高臺(tái)等非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下具有較強(qiáng)的越障能力，所設(shè)計(jì)的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)結(jié)合了輪式、腿式和履帶式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，既能夠保持相對(duì)較快的運(yùn)行速度，又具有靈活的變形能力改變履帶的形狀，大大提高了行走機(jī)構(gòu)在各種地形下的越障能力；

第三步：完成機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用UG軟件對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模，建立行走機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型、并利用多剛體運(yùn)動(dòng)仿真軟件ADAMS對(duì)其在壕溝和該臺(tái)地形下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，最終仿真結(jié)果數(shù)據(jù)證明機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到所設(shè)計(jì)的要求和目標(biāo)。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，采用四曲柄連桿履帶機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)可靠性，運(yùn)動(dòng)特性及造價(jià)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，另外，將履帶式、腿式及其曲柄結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起更加增強(qiáng)了移動(dòng)機(jī)器人的越障能力。

具體實(shí)施方式

一種移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

第一步：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的研究分析，提出了可以滿(mǎn)足具有特殊作業(yè)功能的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)移動(dòng)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)要求；

第二步：提出一種新型的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，保證其在爬坡、跨越壕溝、高臺(tái)等非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下具有較強(qiáng)的越障能力，所設(shè)計(jì)的機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)結(jié)合了輪式、腿式和履帶式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，既能夠保持相對(duì)較快的運(yùn)行速度，又具有靈活的變形能力改變履帶的形狀，大大提高了行走機(jī)構(gòu)在各種地形下的越障能力；

第三步：完成機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用UG軟件對(duì)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模，建立行走機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型、并利用多剛體運(yùn)動(dòng)仿真軟件ADAMS對(duì)其在壕溝和該臺(tái)地形下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，最終仿真結(jié)果數(shù)據(jù)證明機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到所設(shè)計(jì)的要求和目標(biāo)。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。