本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種地面移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)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，此外移動(dòng)平臺(tái)的作業(yè)環(huán)境非常復(fù)雜，其環(huán)境因素主要包括所有的天然環(huán)境，以及各種人工干預(yù)的環(huán)境，稱(chēng)之為非機(jī)構(gòu)化環(huán)境，對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，非結(jié)構(gòu)環(huán)境是多樣的，復(fù)雜的三維地形，一般由平坦的地面、斜坡、障礙、臺(tái)階、壕溝、淺坑等地形組成，實(shí)質(zhì)上，最典型的情況是斜坡、向上和向下的臺(tái)階，所有的地形可簡(jiǎn)化為以上三種典型地形的組合，移動(dòng)機(jī)構(gòu)只要能夠通過(guò)上述三種地形及其組合，即可通過(guò)一系列動(dòng)作序列通過(guò)各種復(fù)雜的三維環(huán)境。
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)明提出了一種地面移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中完成復(fù)雜的任務(wù)，能夠跨越臺(tái)階、壕溝等障礙，具有爬坡能力，在直行路面能以較快的速度行走。
（二）技術(shù)方案
本發(fā)明的地面移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：
第一步：綜述國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)并展望目前移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)；
第二步：對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，主要包括提出所設(shè)計(jì)的機(jī)器人行走就的設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)，對(duì)幾種典型移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析總結(jié)、分析移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)理論并提出機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的方案模型，對(duì)提出的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行越障轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)分析；
第三步：根據(jù)提出的設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算分析和電機(jī)減速器的選取，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用三維建模軟件UG對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行三維參數(shù)化建模并裝配，得到行走機(jī)構(gòu)的三維樣機(jī)模型；
第四步：基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)UG與ADAMS/VIEW的轉(zhuǎn)換，并利用多剛體動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS/View對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行虛擬樣機(jī)的仿真測(cè)試，重點(diǎn)分析了機(jī)器人跨越壕溝、高臺(tái)的仿真過(guò)程，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)仿真進(jìn)行研究。
（三）有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的地面移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中完成復(fù)雜的任務(wù)，能夠跨越臺(tái)階、壕溝等障礙，具有爬坡能力，在直行路面能以較快的速度行走。
具體實(shí)施方式
一種地面移動(dòng)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：
第一步：綜述國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)并展望目前移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)；
第二步：對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，主要包括提出所設(shè)計(jì)的機(jī)器人行走就的設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)，對(duì)幾種典型移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析總結(jié)、分析移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)理論并提出機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的方案模型，對(duì)提出的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行越障轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)分析；
第三步：根據(jù)提出的設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算分析和電機(jī)減速器的選取，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用三維建模軟件UG對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行三維參數(shù)化建模并裝配，得到行走機(jī)構(gòu)的三維樣機(jī)模型；
第四步：基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)UG與ADAMS/VIEW的轉(zhuǎn)換，并利用多剛體動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS/View對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行虛擬樣機(jī)的仿真測(cè)試，重點(diǎn)分析了機(jī)器人跨越壕溝、高臺(tái)的仿真過(guò)程，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)仿真進(jìn)行研究。
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。