新型巡检机器人移动底盘设计及越障性能分析

聂建军; 侯军凯; 解晓琳; 鄢鸿桢

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221184

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (02) : 356 -364. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221184

新型巡检机器人移动底盘设计及越障性能分析

聂建军, 侯军凯, 解晓琳, 鄢鸿桢

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摘要

针对石化行业户外巡检工作设计了一款带有新型H型平衡摇臂机构的路面自适应巡检机器人移动底盘，该底盘采用新型“4h”对称结构实现底盘的四轮驱动和转向操作。在介绍底盘总体结构的基础上，分析了底盘驱动机构和转向机构的设计原理，建立了底盘阿克曼4WS转向和原地转向的理论模型，为机器人底盘运动控制提供了理论依据。对机器人底盘的单侧越障过程进行理论分析和仿真，并与普通一体式底盘越障过程进行仿真对比，研究了越障过程中底盘的行驶稳定性。最后，进行了底盘样机的转向模式实验和单侧越障实验，结果表明：该移动底盘能实现驱动和转向模式的切换，在进行单侧越障时底盘运动姿态平稳，具有良好的路面自适应能力和越障性能。