寄生式轮腿机器人腿部机构刚度的实验分析

摘要

针对串联机构式轮腿机器人刚度较低的问题，提出了一种具有较高刚度的宿主-寄生式轮腿机器人。从宿主-寄生机构演变规律出发，通过逐步在宿主机器人上添加寄生支链，演变成5种寄生机构式样机。在机器人工作空间内，选择4个极限位姿开展刚度实验，分析机器人动平台刚度的变化规律。研究表明，随着样机A逐步引入寄生支链演变为样机E,其在位姿P₁、P₂、P₃和P₄下各方向的刚度均获得显著提升。特别是在主要承重y方向上，样机E相较于样机A实现了刚度的大幅增强，4个位姿的刚度分别提升了782.63%、2 315.24%、2 061.74%和1 782.53%。该研究成果可为轮腿机器人的优化设计提供参考。

关键词

宿主-寄生机构 / 轮腿机器人 / 寄生演变 / 刚度

基金资助

国家自然科学基金项目(51765005); 广西自然科学基金项目(2023GXNSFAA026378); 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY0018)