轮式机器人轮壤相互作用研究

【作者】 钟世英； 郎军； 凌道盛； 韩润奇；

【机构】 山东建筑大学土木工程学院； 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室； 浙江大学岩土工程研究所； 北京空间飞行器总体设计部；

【摘要】 为了优化轮式机器人在软质地面上的运动性能并建立运动控制系统,研究轮式机器人的轮壤相互作用尤为重要。基于地面力学中的Wong-Reece承压模型与Janosi剪切模型,分析应力分布规律并对其进行改进。代入土体相关参数进行计算,将改进后的模型与原模型进行对比,然后利用试验数据进行验证。经过对比验证后发现,改进后的Janosi剪切模型计算得到的牵引力与改进前相比相对误差平均降低了17.51%。研究结果表明,改进后的模型更加适用于轮式机器人牵引力的预测;LH-OAT敏感性分析的结果表明,参数n、φ、k对牵引力预测的影响较大,而c、kc、kφ对牵引力预测的影响相对较小。更多还原