六杆张拉整体翻滚机器人驱动优化设计

来源：机器人杂志2025年第5期北京时间：

作者：冯晓东, 宋思远, 赵树彬, 崔文华, 方益明

摘要：为降低六杆张拉整体机器人(TR-6)的驱动成本，提出了一种基于索驱动的遗传天牛须混合优化策略。首先，根据TR-6机器人的初始几何构形，建立起机器人的等效模型，以机器人单步驱动前后的应变能差值为目标函数，构建了综合考虑重力矩、翻滚能量及索调控量等约束条件的驱动优化模型。然后，通过非刚体运动分析(NRMA)方法确定不平衡状态下机器人的姿态，利用遗传天牛须混合算法获取最优的机器人驱动方案，并在ADAMS系统中开展了仿真验证。最后，采用电机驱动方式对TR-6机器人进行了物理样机测试，验证了所提方法的有效性和实用性。研究结果表明，该方法可有效降低张拉整体机器人的驱动成本(单索方案比双索方案节省应变能约14%)，并为此类机器人的研究提供了理论依据和技术支撑。

关键词：张拉整体机器人, 优化策略, 驱动成本, 遗传天牛须混合优化