南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016
陈望益,男,1997年6月生,硕士生。主要研究方向为作动器设计与控制。
彭瀚旻,男,1984年4月生,博士、教授。主要研究方向为压电换能器理论分析、设计及应用。E-mail:penghm@nuaa.edu.cn
TP242;TH113.1
国家自然科学基金资助项目(51875280, U2037603);机械结构力学及控制国家重点实验室自主研究课题资助项目(MCMS-I-0322K01);江苏高校优势学科资助项目
针对狭小空间探索机器人结构复杂或需绳驱动的问题,设计一种无传动系统的三足小型爬行机器人。首先,利用振动电机旋转时离心力的周期性变化,驱动机器人产生前向或者旋转运动;其次,建立小型爬行机器人运动理论模型,通过数值计算绘制其运动轨迹;然后,研制出尺寸为38 mm×36 mm×33 mm、质量为17.70 g的原理样机;最后,研发机器人的电路驱动控制系统,实现内置电源和独立控制。结果表明:通过调节电压占空比,小型爬行机器人在橡胶和聚乙烯表面可实现对直线速度、转向半径、速度以及负载的控制;在驱动电压为3.3 V时,小型爬行机器人在橡胶表面可达到81 mm/s的最大直线速度和35.00 g的最大负载。该机器人具有轻质小型、结构简单、运动可控以及自带电源的优点。