本项目旨在设计和制造一种越障机器人,能够在复杂地形中稳定运行,有效跨越坡道、门洞和凹坑等障碍物。项目团队运用机械设计、电子控制、仿真分析与实体模型制作等过程,完成了越障机器人的设计与原型制作。
项目要求我们设计一种足式行走/越障机器人,以能适应各类障碍物的跨越。在制作过程中优先选择连杆机构;需要采用电机作为原动机,且电机尽可能少,4足机器人建议使用2-4个电机;装置中最好有齿轮、凸轮机构的应用;动作过程不得有人力辅助,机构自行动作;最终机器人需要跨越坡道(坡度30°,坡高30cm)、门洞(宽30cm,高30cm,长50cm)和凹坑(半径100cm,深30cm)3类障碍物。
采用切比雪夫连杆机构完成腿部运动,利用左右两侧各一个电机驱动齿轮传动带动杆件运动,同时采取红外遥控器控制单片机,从而控制电机转速,修正位姿与路径偏差。在项目设计与制造的过程中,我们完成了solidworks中的初步建模,在不断改进配合方式,确定杆长比后得到最终设计方案,并实现了Adams仿真动画模拟,得到速度及位移曲线;在根据模型完成零部件购买与制作后,我们开展了多次装配与调试,不断发现并解决机构问题,实现了电机与齿轮的传动与控速要求,最终完成了整体模型的设计与制作。