第卷第期增刊仪器仪表学报!∀年月轮腿复合移动机器人自主越障姿态设定及轮腿运动协调算法实现吕琴’卜春光吴镇炜’高英丽’,,中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳中国科学院研究生院北京摘要轮腿复合移动机器人具有很好的地面适应能力和越障能力。本文通过对机器人系统结构的分析和其越障高度的静态,,、、分析计算出机器人能够越障的最大高度并提出了针对典型地形环境沟坎台越障问题的机器人构型优化以及轮腿运动协调控制算法,而且通过实验验证了算法的有效性。关键词移动机器人自主越障姿态设定轮腿协调一一,,叭飞刃旧雌俪月,昭刃了及肋勺心叮佰,阴口及汤〔’幻及夕’幽!及娜呀一一一加!!田甩试,一,,!nnetoneteeesveriiatithditchhdikdthtePdi的go(an)anfy.eeevenessoeaorouexeethtifthlgrithmthPrimghfelts一ornesoerootautoooostaceneotonoseeeeoononKywdmbilbmusblgiatiPrePwhllgrdiatistoeto1引言针对上述问题以及机器人自主越障功能实际需要,本文提出并实现了机器人自主越障姿态设定轮腿复合机构指将驱动轮和摆腿机构集成在,15以及轮腿运动协调控制算法并在沈阳自动研究一起的复合型机械结构,通过调整摆腿角度使移动所研制的轮腿复合移动机器人系统上对上述方法,机器人可变化出多种构型从而使这类机器人在机。进行了实验验证动性和通过性等地面环境适应能力方面具有了轮一3,11因了式和腿式移动机器人的双重优势而吸引2实验系统概述。机器人研究领域的广泛关注轮腿复合型移动机器,人通常配置有多个轮腿复合移动机构,采用传统遥本文所提实验系统为轮腿复合移动机器人由、。控方法来控制机器人构型变化,容易造成操控人员机器人远程监控系统以及无线通讯系统组成远,手忙脚乱和身体疲劳,进而会造成机器人系统工作程监控系统采用无线通讯方式与机器人进行通讯。,,由效率的降低和误操作的频繁出现14因而无法满实现对机器人的远程监控机器人三个子系统构,一、。成具体是轮腿复合移动本体机构传感器系统和足实际应用的需要243:第6期增刊吕琴等轮腿复合移动机器人自主越障姿态设定及轮腿运动协调算法实现。一控制系统移动机构由6轮腿复合移动单元构3.2构型优化,,成轮式驱动实现机器人高速机动摆腿360度旋机器人构型指摆腿处于特定角度范围时机器,。转使机器人具有更高的地形她通过能力机器人配人整体表现出的造型这里称摆腿角度为构型参。,,备了多种传感器用于实现机器人自主导航和控制数由于机器人在翻越台阶前与台阶正向面对翻,,:、具体包括配置GPS罗盘和惯性测量单元用于机越台阶过程中机器人两侧摆腿角度相同因此只。,,3器人导航与控制配置激光测距传感器用于地形环需要确定一侧个摆腿的角度即可对于任意构型,,。境识别和障碍物检测控制系统负责完成任务规构型参数存在多解因此采用优化方法来加以确。、、、划自主巡航自主越障(构型优化轮腿协调)定本文以机器人典型越障构型(如图2所示)为.。避碰以及运动控制等任务例介绍构型优化方法经无量纲处理后优化方法数:学模型如下3态_,.越障姿设定T+材咖