滚-跳多运动模式球形机器人的动力学仿真研究

于源; 吴怀松; 焦志伟; 李秉洋

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.01.011

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (01) : 89 -96. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.01.011

滚-跳多运动模式球形机器人的动力学仿真研究

于源, 吴怀松, 焦志伟, 李秉洋

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摘要

复杂的探索环境对探测机器人的通行能力提出了更高要求，具有多种运动模式的球形机器人是探测机器人领域的研究热点之一。通过对球形机器人内部构件质量分布的调节，设计了一种基于单摆驱动式的滚-跳多运动模式球形机器人，其具有滚动、转向、爬坡与跳跃4种基本运动能力；随后，又根据球形机器人的设计方案建立了球形机器人4种基本运动动力学方程。利用Automatic Dynamics Analysis of Mechanical Systems(ADAMS)软件构建该球形机器人虚拟样机并对其进行了滚动、转向、爬坡与跳跃的动力学仿真，最后以此为依据计算滚动、转向、爬坡与跳跃运动性能的仿真值，并制作实验室样机验证了动力学仿真的正确性。