PAGEPAGEI履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1國(guó)內(nèi)履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)于履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)的研制,中國(guó)境內(nèi)開(kāi)始的相對(duì)較晚,但是在各科學(xué)院所和高等學(xué)校的努力奮斗下,還是獲得了一定的進(jìn)步。沈陽(yáng)自動(dòng)化研究院開(kāi)發(fā)的CLIMBER工業(yè)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了復(fù)合裝置,這種結(jié)構(gòu)使,得它具備了越障、爬樓、跨越壤溝等性能,可以在斜坡面上自由運(yùn)行,還可以實(shí)行倒翻自復(fù)位[12-13]北京理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的四履腿機(jī)器人,是一個(gè)多運(yùn)動(dòng)模塊的小型輪履腿綜合自動(dòng)化機(jī)器人,它能夠完成輪式高速運(yùn)動(dòng)、以履帶或腿式超越阻礙的各種模式體育運(yùn)動(dòng),使得該自動(dòng)化機(jī)器人能夠很好的適應(yīng)大自然體育運(yùn)動(dòng)和跨越障礙物[14]。哈工大機(jī)器人研究院開(kāi)發(fā)的模塊化可重構(gòu)微小型機(jī)器人,一個(gè)機(jī)器人能夠單獨(dú)工作,或者能夠把幾個(gè)微小型機(jī)器人重新組成的鏈形自動(dòng)化機(jī)器人和環(huán)形機(jī)器人(4)。微小型機(jī)器人構(gòu)造簡(jiǎn)單致密、厚度小、材質(zhì)少,鏈形機(jī)器人具備越障力量好的優(yōu)點(diǎn),而環(huán)形機(jī)器人則具備高車(chē)速、道路適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。北京航空航天大學(xué)的可重構(gòu)履腿自動(dòng)化機(jī)器人,以及中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所的排爆自動(dòng)機(jī)器人"靈蜥-HW"[14-16]、北京市博創(chuàng)興產(chǎn)科技公司開(kāi)發(fā)的特種自動(dòng)機(jī)器人PAPTOR-EOD,均是我們國(guó)內(nèi)履帶型行進(jìn)機(jī)構(gòu)的杰作。圖1-2履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用總之,履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)現(xiàn)已在國(guó)內(nèi)受到了高度的關(guān)注,并有著相當(dāng)廣泛的科研實(shí)用價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。履帶自動(dòng)化機(jī)器人與其他種類(lèi)的移動(dòng)機(jī)器人有著獨(dú)特的作用與功效,通常適用于軍工、航空航天等嚴(yán)酷環(huán)境下,但同時(shí)也對(duì)傳感器、避障、通訊等方面有著較高的需求。其可以通過(guò)智能系統(tǒng)自主導(dǎo)航、避障,或自主完成某些工作。(3)通訊網(wǎng)絡(luò)化由于互聯(lián)網(wǎng)的全球發(fā)展趨勢(shì),人們期望借助網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程導(dǎo)航監(jiān)控,這甚至能夠讓作業(yè)人員遠(yuǎn)在大洋彼岸對(duì)監(jiān)控人員的行動(dòng)情況了如指掌,機(jī)器人的使用范圍,尤其是自重構(gòu)機(jī)器人對(duì)地形環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng),應(yīng)用的場(chǎng)景也更多,必然是履帶式行走機(jī)構(gòu)的發(fā)展方向。1.2國(guó)外履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀國(guó)外的有些發(fā)達(dá)國(guó)家早在上世紀(jì)八十年代,就開(kāi)始了履帶式行走機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)研制,經(jīng)過(guò)幾年,的經(jīng)驗(yàn)累積與總結(jié),已經(jīng)獲得了相當(dāng)豐碩的成果。美國(guó)iRobot有限公司的Packbot機(jī)器人,是目前當(dāng)今世界上正在進(jìn)行作戰(zhàn)環(huán)境試驗(yàn)的、最順利的戰(zhàn)斗自動(dòng)化機(jī)器人之一[24]。這個(gè)工業(yè)機(jī)器人在伊拉克和阿富汗的戰(zhàn)爭(zhēng)上就已大顯身手,Packbot的最高航速為十四千米,每充一個(gè)電池就可以行駛十三千米里程,最大涉水深度也能夠超過(guò)三米。此外,日本國(guó)內(nèi)的URBOT、NUGV和talon等型號(hào)的自動(dòng)化機(jī)器人,也都相當(dāng)有名!"。機(jī)器人的移動(dòng)方法分三類(lèi),他們?yōu)?有輪、履帶式和腿型,其中有輪工業(yè)機(jī)器人較為常見(jiàn),使用范圍最廣泛,且擁有加速速度快、轉(zhuǎn)動(dòng)靈巧、互換性強(qiáng)和構(gòu)造簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì),而針對(duì)于像壤溝、臺(tái)階、電梯等這樣等復(fù)雜工作環(huán)境,則以其適應(yīng)能力較差[25]。從機(jī)械構(gòu)造特點(diǎn)角度來(lái)看,最具有靈活性的是長(zhǎng)腿型機(jī)器人,但是由于它的機(jī)器構(gòu)造比較復(fù)雜而且不好操控,要想其快速平穩(wěn)的運(yùn)行,尚有不少難點(diǎn)要克服,履帶式步行結(jié)構(gòu)的機(jī)器人和有輪式,步行構(gòu)造的機(jī)器人一樣具有很大的環(huán)境條件自適應(yīng)性,尤其是地形自適應(yīng)性.在復(fù)雜地形、復(fù)雜自然環(huán)境條件下才能維持著較大的機(jī)動(dòng)性,所以怎樣使履帶型機(jī)器人可以在復(fù)雜多變的自然環(huán)境中,維持著優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)特性是履帶型自動(dòng)化機(jī)器人的一項(xiàng)重要研發(fā)方向,同時(shí),由于其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)或控制因素等原因也是影響其運(yùn)動(dòng)特性的主要原因,在綜合考量了影響履帶機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的多種原因下,給出了一種對(duì)履帶自動(dòng)化機(jī)器人的改進(jìn)方法,并研究了其運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),為了進(jìn)一步深入研究其移動(dòng)結(jié)構(gòu)以及控制算法,對(duì)于提高其運(yùn)動(dòng)特性,改善對(duì)其在各種嚴(yán)酷自然環(huán)境的適應(yīng)性,以及為各種類(lèi)履帶型自動(dòng)化機(jī)器人的設(shè)計(jì)提出必要的借鑒意義,有著非常重大的意義。圖1-3履帶式行進(jìn)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用參考文獻(xiàn)[1]邢智慧.一種履帶式機(jī)器人底盤(pán)方案設(shè)計(jì)[J].冶金管理,2021(7):2.[2]鮑樹(shù)國(guó).解析履帶式移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)機(jī)械繕構(gòu)設(shè)計(jì)[J].2022(3).[3]王仿,郝道爭(zhēng),王磊磊,等.一種高穩(wěn)定性且可替換的機(jī)器人履帶底盤(pán):,CN112660254A[P].2021.[4]陳清華,劉強(qiáng),江雪,等.履帶式巡檢機(jī)器人底盤(pán)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析[J].機(jī)床與液壓,2019,47(9):4.[5]沈榮,涂樸,黃晨,等.履帶式排爆機(jī)器人底盤(pán)雙電機(jī)速度同步控制研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2019,027(005):86-90,95.[6]高永新,袁靜.一種煤礦搜救機(jī)器人關(guān)節(jié)式履帶運(yùn)動(dòng)底盤(pán):,CN112606921A[P].[7]劉紫敬,李韜,李哲,等.一種帶有精密齒輪傳動(dòng)裝置和自減震驅(qū)動(dòng)輪的機(jī)器人履帶底盤(pán):,CN205327211U[P].2016.[8]鮑樹(shù)國(guó).解析履帶式移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)機(jī)械繕構(gòu)設(shè)計(jì)[J].通訊世界,2016(3):1.[9]沈榮,涂樸,黃晨,等.履帶式排爆機(jī)器人底盤(pán)雙電機(jī)速度同步控制研究[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018.[10]王明磊,白榮華,王振江,等.一種新型履帶式機(jī)器人底盤(pán):,CN206067951U[P].2017.[11]王亞翔.強(qiáng)越障核機(jī)器人設(shè)計(jì)及越障性能優(yōu)化[D].西南科技大學(xué),2019.[12]劉錚,劉英,沈鷺翔.青梅采摘機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2019,47(10):6.[13]金莉萍,付斌.煤堆測(cè)溫爬行機(jī)器人:,CN206648756U[P].2017.[14]張明路,李敏,田穎,等.單履帶被動(dòng)自適應(yīng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2018,46(3):6.[15]鮑樹(shù)國(guó).解析履帶式移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)機(jī)械繕構(gòu)設(shè)計(jì)[J].通訊世界,2016.[16]陳清華,劉強(qiáng),江雪,等.履帶式巡檢機(jī)器人底盤(pán)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真分析[J].2022(9).[17]蘇茂.機(jī)器人履帶式移動(dòng)底盤(pán):,CN106926909A[P].2017.[18]沈榮,涂樸,黃