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目前,人类在非规整复杂地形的各种活动越来越多,且伴随着侦测消防、救援探险以及核工业等众多领域对能越过复杂地形的机器人需求越来越紧迫。所以现在迫切需要能够在非规整复杂的地形中来去自如的越障机器人来完成各种任务。这里主要针对现在城市里面的高楼发生火灾或者反恐侦测救援时,需要一种能够攀爬连续阶梯的小型侦测机器人,提出了一种可变偏心轮结构的机器人。该机器人使用轮子作为行走机构。每个轮子采用了双圆的结构,具有如下优点:在较为规整平坦地形中将轮子切换成圆形结构的普通轮,其运动速度和轮式的运动速度就完全相同,具有很高的效率。而在非规整的复杂地形中将会把机器人的轮子切换成偏心结构,这时,机器人就成为了一个偏心轮越障平台,越障模式的切换是依靠人为控制或者传感器检测后自动切换,具有很高的越障效率和控制简洁的特点。本文提出的机器人轮子的切换具有典型的工程应用前景,其具有控制稳定、成本低、便于维护管理等优点。本文开始介绍了国类外的越障机器人的发展情况,通过对国类外的经典机器人的介绍,提出了本文的攀爬连续的小型机器人设计方案。在前面章节中,主要对攀爬连续阶梯机器人在结构上面进行了分析和介绍,对其主要行走机构(可变偏心轮子)做了详细的结构设计以及整机的结构框架设计。在后面的章节中,对本文所述的机器人进行了运动学和动力学的分析,以及对这种双圆可切换轮子进行了结构上和动力学上面的分析;对机器人攀爬连续阶梯进行了原理上的具体分析。机器人的控制系统部分也是本款机器人的关键技术,这里的控制系统主要涉及到了机器人运动模式切换的控制和无线型号的传输,以及电机的控制和各种传感器的控制。本文还重点分析研究了所述机器人的空间动量和空间惯量,机器人的空间动量和空间惯量的分析给机器人的连续攀爬阶梯奠定了理论依据,特别是对机器人攀爬阶梯时的姿态以及机器人各部件的参数设计提供了可靠的依据。本文通过在动力学上、运动学上、控制学上的理论建模分析与研究,得出了本文机器人在理论上攀爬连续阶梯的依据。机器人在模式切换的过程中,由于传感器之间有着较多的电磁信号干扰,所以本文采用了时序控制的思想,这一思想的采用,解决了电磁信号干扰的问题,有助于整个机器人系统的稳定。最后通过具体的实验验证,验证了攀爬连续阶梯的小型机器人是既能在平整地形以轮式效率高效地行走又能在在非规整地形特别是连续阶梯上运动的机器人平台,其越障过程既可以受到人为控制又可以通过传感器检测自动控制,具有较高的的机动性和越障通过能力,能够攀爬连续阶梯。