一拔较、移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)
一般而言夕谬,移動(dòng)機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)碘父、履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)及足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)缩旬,此外還有步進(jìn)式移動(dòng)機(jī)構(gòu)、蠕動(dòng)式移動(dòng)機(jī)構(gòu)莱没、蛇行式移動(dòng)機(jī)構(gòu)和混合式移動(dòng)機(jī)構(gòu)初肉,以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和場(chǎng)合。一般室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人通常采用輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)饰躲,室外移動(dòng)機(jī)器人為了適應(yīng)野外環(huán)境的需要牙咏,多采用履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)。一些仿生機(jī)器人嘹裂,通常模仿某種生物運(yùn)動(dòng)方式而采用相應(yīng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)妄壶,如機(jī)器蛇采用蛇行式移動(dòng)機(jī)構(gòu),機(jī)器魚則采用尾鰭推進(jìn)式移動(dòng)機(jī)構(gòu)焦蘑。其中輪式的效率最高盯拱,但適應(yīng)性能力相對(duì)較差;而足式的移動(dòng)適應(yīng)能力最強(qiáng)例嘱,但其效率最低狡逢。下面介紹輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)和足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
1 輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)
輪式移動(dòng)機(jī)器人是移動(dòng)機(jī)器人中應(yīng)用最多的一種機(jī)器人拼卵,在相對(duì)平坦的地面上奢浑,用輪式移動(dòng)方式是相當(dāng)優(yōu)越的。輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)車輪的多少有1輪窑肾、2輪鹤叹、3輪、4輪及多輪機(jī)構(gòu)玛纹。1輪及2輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)上的障礙主要是穩(wěn)定性問題父历,實(shí)際應(yīng)用的輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用3輪和4輪杏兰。3輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)一般是一個(gè)前輪,兩個(gè)后輪斩却。其中秀毡,兩個(gè)后輪獨(dú)立動(dòng),前輪是萬向輪召摔,只起支撐作用智精,靠后輪的轉(zhuǎn)速差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
4輪移動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛际终,4輪機(jī)構(gòu)可采用不同的方式實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向丙卧,既可以使用后輪分散驅(qū)動(dòng),也可以用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)4輪同步轉(zhuǎn)向誓呆,這種方式比起僅有前輪轉(zhuǎn)向的車輛可實(shí)現(xiàn)更小的轉(zhuǎn)彎半徑洪鸭。
2 足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)
履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)雖在高低不平的地面上可以運(yùn)動(dòng),但是它的適應(yīng)性不夠好嗽交,行走時(shí)晃動(dòng)較大卿嘲,在軟地面上行駛時(shí)效率低。根據(jù)調(diào)查夫壁,地球上近一半的地面不適合傳統(tǒng)的輪式或履帶式車輛行走拾枣,但是一般的多足動(dòng)物卻能在這些地方行動(dòng)自如,顯然盒让,足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)在這樣的環(huán)境下有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)梅肤。
足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)崎嶇路面具有很好的適應(yīng)能力,足式運(yùn)動(dòng)方式的立足點(diǎn)是離散的點(diǎn)邑茄,可以在可能到達(dá)的地面上選擇最優(yōu)的支撐點(diǎn)姨蝴,而輪式和履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)必須面臨最壞地形上的幾乎所有點(diǎn)。足式運(yùn)動(dòng)方式還具有主動(dòng)隔振能力肺缕,盡管地面高低不平左医,機(jī)身的運(yùn)動(dòng)仍然可以相當(dāng)平穩(wěn)。足式行走機(jī)構(gòu)在不平地面和松軟地面上的運(yùn)動(dòng)速度較高同木,能耗較少男鳞。
現(xiàn)有的足式移動(dòng)機(jī)器人的足數(shù)分別為單足、雙足膏逮,三足拣壮、四足、六足琢刮、八足呈缴,甚至更多。足的數(shù)目多耍烙,適合于重載和慢速運(yùn)動(dòng)酌峻。在實(shí)際中盈综,由于雙足和四足具有最好的適應(yīng)性和靈活性,也最接近人類和動(dòng)物癞屹,所以用得最多垒土。
二愤芝、移動(dòng)機(jī)器人的分類
1 管道移動(dòng)機(jī)器人
目前嫁料,管道的檢測(cè)和維護(hù)多采用管道移動(dòng)機(jī)器人來進(jìn)行。管道移動(dòng)機(jī)器人是一種可沿管道內(nèi)壁行走的機(jī)械昆淡,它可以攜帶一種或多種傳感器及操作裝置锰瘸,如CCD攝像機(jī)、位置和姿態(tài)傳感器昂灵、超聲傳感器避凝、渦流傳感器、管道清理裝置眨补、管道焊接裝置管削、簡(jiǎn)單的操作機(jī)械手等,在操作人員的控制下進(jìn)行管道檢測(cè)維修作業(yè)撑螺。
2 水下移動(dòng)機(jī)器人
21世紀(jì)是人類開發(fā)海洋的新世紀(jì)含思,進(jìn)行海洋科學(xué)研究、海上石油開發(fā)甘晤、海底礦藏勘測(cè)含潘、海底打撈救生等,都需要開發(fā)海底載人潛水器和水下移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)线婚。因此遏弱,發(fā)展水下機(jī)器人意義重大。水下機(jī)器人的種類很多塞弊,如載人潛水器差齐、遙控有纜水下機(jī)器人、自主無纜水下機(jī)器人等耘炭。
3 空中移動(dòng)機(jī)器人
空中移動(dòng)機(jī)器人在通信气弥、氣象、災(zāi)害檢測(cè)劳威、農(nóng)業(yè)故厕、地質(zhì)、交通鸯式、廣播電視等方面都有廣泛的應(yīng)用萧揩。目前其技術(shù)已趨成熟,性能日益完善用印,逐步向小型化泊鹿、智能化堰漾、隱身化方向發(fā)展,同時(shí)與空中移動(dòng)機(jī)器人相關(guān)的雷達(dá)蒙棱、探測(cè)就餐、測(cè)控、傳輸故觅、材料等方面也正處于飛速發(fā)展的階段厂庇。空中移動(dòng)機(jī)器人主要分為仿昆蟲飛行移動(dòng)機(jī)器人输吏、飛行移動(dòng)機(jī)器人权旷、四軸飛行器、微型飛行器等贯溅。微型飛行器的研制是一項(xiàng)包含了多種交又學(xué)科的高拄氯、精、尖技術(shù)它浅,其研究水平在一定程度上可以反映一個(gè)國(guó)家在微電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)力译柏,它的研制不僅是對(duì)其自身問題的解決,更重要的是姐霍,還能對(duì)其他許多相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起推動(dòng)作用鄙麦,所以研制微型飛行器不管是從使用價(jià)值方面考慮,還是從推動(dòng)技術(shù)發(fā)展考慮邮弹,對(duì)于我們國(guó)家來說都是迫切需要發(fā)展的一項(xiàng)研究工作黔衡。
4 軍事移動(dòng)機(jī)器人
軍事是目前機(jī)器人使用較廣泛的一個(gè)領(lǐng)域,隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)逐漸向高新技術(shù)方向發(fā)展沸芍,機(jī)器人使用將大大減少戰(zhàn)場(chǎng)上人員的傷亡雨冒。軍用移動(dòng)機(jī)器人有偵察機(jī)器人、爆炸物處理移動(dòng)機(jī)器人累变、救援機(jī)器人扛浸、步兵支援機(jī)器人和無人機(jī)等。
5 服務(wù)移動(dòng)機(jī)器人
服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作囊弥、為人類提供務(wù)的機(jī)器人濒陈,目前主要有醫(yī)用機(jī)器人、家用機(jī)器人姚库、娛樂機(jī)器人嘶遏、導(dǎo)游機(jī)器人、智能輪椅等被紊。智能輪椅是將智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)輪椅宰爆,融合多種領(lǐng)域的研究,包括移動(dòng)機(jī)器人視覺丝仿、移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航和定位蟆豫、模式識(shí)別议忽、多種傳感器融合及用戶接口等,涉及機(jī)械十减、控制栈幸、傳感器、人工智能等技術(shù)帮辟。
6 仿生移動(dòng)機(jī)器人
仿生移動(dòng)機(jī)器人是指模仿生物速址、從事生物特點(diǎn)工作的移動(dòng)機(jī)器人。有一些蛇形移動(dòng)機(jī)器人织阅、蜘蛛移動(dòng)機(jī)器人壳繁、壁虎移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器蛙等仿生移動(dòng)機(jī)器人荔棉,在搜救、偵查方面都有很好的應(yīng)用價(jià)值蒿赢。
移動(dòng)機(jī)器人種類繁多润樱,工廠中大量應(yīng)用的自動(dòng)導(dǎo)引小車還只是這個(gè)移動(dòng)機(jī)器人大家庭中的一位成員。在不遠(yuǎn)的將來羡棵,將有更多種類的移動(dòng)機(jī)器人在我們工作和生活中扮演著重要的角色壹若。
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