机械机电控制类，新型轮腿式机器人设计与仿真

仿生机器人在恶劣的环境下往往能担当重要的角色，成为当今科学研究领域中的一大热点。项目组在借鉴当今国内外仿生蟑螂机器人结构设计及工作原理的基础上，通过对原有二代轮腿式机器人进行改良，设计并研制出了一种新型小尺寸、轻体重、多用途的轮腿式机器人。该机器人集中了腿式机器人地形适应性强和轮式机器人机动速度高的优点，可在复杂地形条件下以多种行进步态和多种运动方式完成特殊的任务。本研究主要完成的工作如下：

1）根据国内外相关资料，对新型轮腿式机器人的整体结构进行了分析，并制订出了相应的设计方案。运用Pro/E三维造型软件对机器人的所有零部件进行了建模，在完成建模工作后，运用Pro/E软件的仿真功能进行了仿真操作，确定了各零部件的安装位置，大大提高了产品的设计效率和准确性。

2）在对新型轮腿式机器人的功能特点和运动要求进行详尽分析的基础上，结合仿生学原理，对机器人的运动步态进行了分析，包括起动步态、直线行走步态和转弯步态。

3）开发了新型轮腿式机器人的上位机人机交互系统和基于ARM的嵌入式运动控制系统，探索了多轴伺服运动控制技术，在控制、反馈各环节之间及机器人视觉系统中采用无线数据通信方式，实现了机器人的远程遥控，并辅助以超声波探测器阵列，以及多传感器信息融合技术和数字图像处理技术，实现了新型轮腿式机器人的三角步态运动和自主避障探测的主体功能。

4）在Pro/E三维实体模型的基础上，运用3ds Max软件为新型轮腿式机器人做了动画演示。通过动画的演示过程，可对新型轮腿式机器人的结构、装配过程及各种步态有清晰的了解。通过虚拟仿真和样机实验，验证了新型轮腿式机器人具有良好的越野行驶能力和稳定可靠的控制性能。(www.xing528.com)

由于研究时间有限，新型轮腿式机器人仍存在许多有待进一步研究的地方，对后续工作提出以下建议。

1）对机器人的腿部结构进行动力学分析，研究各参数对机器人整体性能的影响，并对腿部进行优化设计，确定腿部的最优尺寸。

2）对机器人爬坡、翻越障碍等进行实验分析，了解在各种运动情况下电动机的参数变化，并描绘出相应曲线示意图，为以后的研究设计提供参考。