基于目标规划的履带可变形机器人结构参数设计及验证

来源：农业工程学报杂志2016年第14期北京时间：

作者：朱岩,王明辉,李斌,王聪,

摘要：机器人结构参数直接影响其对环境的适应能力，因此合理的结构参数设计至关重要。为更高效设计能适应障碍已知环境的机器人，该研究提出一种基于目标规划的机器人结构参数设计方法，以得到能适应该环境的结构参数最优的机器人，并开发样机进行试验验证。首先提出并设计履带可变形机器人模型，在分析机器人越障机理基础上，建立机器人能够跨越的台阶和沟壑障碍与其结构参数间的关系，并在此基础上建立履带可变形机器人的结构参数目标规划模型。利用遗传算法得到该目标规划问题的最优结构参数：履带轮半径60 mm，摆臂最大长度326 mm，机体长度290 mm，并利用Adams建立仿真模型验证了机器人对目标环境的适应性。样机试验表明机器人能够跨越160 mm高台阶和300 mm宽沟壑，证明了计算得到的结构参数的合理性，及基于目标规划的机器人结构参数设计方法的可行性。该研究可为机器人的结构参数设计提供参考。

关键词：机器人, 遗传算法, 优化, 目标规划, 履带可变形机器人, 结构参数