高機動性空間單自由度地面移動連桿機構的研究

《高機動性空間單自由度地面移動連桿機構的研究》是依託北京交通大學，由劉超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：高機動性空間單自由度地面移動連桿機構的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉超
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

本項目針對軍事偵察和搶險救援需求，提出並系統研究高機動性空間單自由度地面移動連桿機構的基礎理論與核心技術。凝練提出地面移動連桿機構機動性的核心問題，包括速度機動性、方向機動性和越障機動性。研究內容：1.提出創新構型-基於傳統單自由連桿機構和實際移動需求，提出能夠轉向的空間單自由度移動連桿機構。2.進行運動學分析和步態規劃-運動學建模、步態規劃、移動軌跡分析；越障性能分析；系統研究轉向機制與控制技術；研究關鍵桿件結構參數，提出設計準則。 3.進行動力學分析與最佳化設計-動力學建模與求解；動力最佳化設計；分析各結構參數和限制條件對於動力學特性的影響；扭矩平衡技術研究。4.選擇兩個有潛力的創新構型，研製原理樣機，進行實驗研究。優選一個構型，研製演示樣機，進行實驗和套用研究。這種新穎的具有良好特種野外地面環境適應能力的地面移動機構，與現有的輪式、履帶式和腿式等地面移動機構定位不同、互為補充。

結題摘要

本項目從空間單自由度閉鏈連桿機構入手，提出並系統地研究了提高地面移動機構機動性能的理論和關鍵技術。完成了預期的研究目標，提出七個能夠轉向的空間單自由度移動連桿機構和空間閉鏈地面移動機構。具體而言，從傳統經典的空間單閉鏈四桿、五桿、六桿機構和閉鏈連桿機構入手，提出了空間四桿Bennett地面移動機構，空間五桿RPRPS地面移動機構、空間六桿4R2C和Bricard地面移動機構和整體閉鏈新概念地面移動機構。完成了運動學分析、動力學分析與步態規劃、越障性能分析、轉向機理的系統研究以及關鍵環節的設計規範，研製樣機，進行移動性能實驗和套用研究。這些新穎的地面移動機構，具有較好的摺疊變形性能，便於存儲和運輸，可用於軍事偵察、搶險救援或者作為小型載運移動平台等。