基于铰链六杆机构的变形式履带机器人结构设计

张 禹，刘万聪

(沈阳工业大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引言

生活中一些自然灾害和意外灾害时有发生,如火灾、地震、泥石流、瓦斯爆炸等，使得人类无法进入这些危险环境勘察现场及时救援，这时可以使用移动机器人代替人类进入现场，探测未知环境。移动机器人种类很多，其中履带式机器人是在轮式机器人的基础上加以改造而成，通过履带与地面直接接触形成较大的作用面，可以在恶劣环境或野外进行作业[1]，能够应用于各种复杂多变的路面。

履带式移动机器人由于具有很好的环境适应能力，因而在民用、工业领域[2]得以广泛应用，其更为显著的特点是能够在松软地面平稳运行，不易打滑，其机动性能好，在越障方面更胜一筹。此外，还可以根据实际需要，在履带式移动机器人上架构武器平台或机械手，用于废料处理[3]或实现反恐[4]、排爆[5]、侦查和突击功能等，有利于在军用[6]上发挥其整体性功能。正是由于履带式移动机器人这些独特的优点，因而其具有广阔的应用前景，成为众多科研人员的研究对象。

1 自适应被动变形履带机器人

本文在传统的单节双履带式移动机器人基础之上提出一种基于铰链六杆机构具有自适应被动变形能力的履带式机器人。该机器人本体由车体模块、被动自适应变形履带模块和摆臂模块三个模块构成，如图1所示。在设计过程中采用模块化设计方法将机器人的行走机构分解成多个相对简单的模块，方便制造、装配并且具有更好的扩展性。……