仿生巡检机器人越障性能分析

目的:为解决仿生巡检机器人在城市救援环境下翻越管道时易发生的滑移与倾翻问题,对仿生巡检机器人的越障性能进行分析.方法:以仿生巡检机器人翻越管道过程中不发生滑移、倾翻为稳定条件,选择机器人翻越管道的4种位姿状态(前轮与管道最初接触阶段、机器人处于后轮支撑阶段、机体绕管道翻转临界阶段以及机器人着地阶段),根据静力学以及机器人运动机构几何约束建立仿生巡检机器人翻越管道能力的分析模型,并选择半径r=30 mm的管道进行越障理论仿真分析和实验探究.结果:通过分析模型得到机器人在典型阶段下的等效牵引力、等效摩擦力、等效支持力与机器人角度关系以及机器人各阶段稳定翻越的最大可行高度,确定了机器人稳定翻越r=30 mm管道的最大高度值H=120 mm.结论:基于仿生巡检机器人的越障性能分析为机器人翻越管道提供了可行的理论判断依据,对仿生巡检机器人翻越管道能力以及智能化程度的提高具有重要意义.