轮式移动机器人中最常见的机构就是三轮及四轮移动机器人。在一些领域已成为成熟的技术。轮式移动机器人的转向结构主要有如下5种:艾克曼转向、滑动转向、全轮转向、轴关节式转向及车体关节式转向。西班牙塞维利亚大学研制的RO-MEO-4R机器人采用了艾克曼转向机构,该机器人采用后轮驱动,前轮由电机控制实现转向。澳大利亚卧龙岗大学研制的TITAN机器人也采用了艾克曼转向机构。单轮滚动机器人是一种全新概念的移动机器人。从外观上看它只有一个轮子,它的运动方式是沿地面滚动前进,后来又开发出的球形机器人也属于单轮滚动机器人。早期的典型代表是美国卡耐基-梅隆大学机器人研究所研制的单轮滚动机器人Gyrover。Gyrover是一种陀螺稳定的单轮滚动机器人。它的行进方式是基于陀螺运动的基本原理,具有很强的机动性和灵活性。近年来,国内也对单轮滚动机器人也进行了深入研究。香港中文大学设计了一种单轮滚动机器人。他的驱动部件是一个旋转的飞轮。飞轮的轴承上安装有双链条的操纵器和一个驱动马达。飞轮不仅可以使机器人实现稳定运行,还可以控制机器人运动的方向。哈尔滨工业大学设计了一种球形滚动机器人。在进行结构和控制系统设计时,使转向与直线行走两种运动相互独立,从而避免了非完整约束的存在,简化了动力学模型和控制算法,该机器人转向灵活。71998
国外还研制了一种独轮机器人,运动性的一种新概念,它与具有静态稳定性的多轮移动机器人相比,具有很好的动态稳定性,对姿态干扰的不敏感性,低的滚动阻力,高可操作性,跌倒的恢复能力和水陆两用性。在车轮设计制造,机器人上轮子的配置方案,以及机器人的运动学分析等方面论文网,进行了广泛的研究,形成了许多具有不同特色的移动机器人产品。国外研究的一些典型的全方位轮有麦克纳姆轮、正交轮、球轮等。全方位轮式移动机器人的运动包括纵向和360度旋转的运动。
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