为了提高轮式机器人的越障能力、改善机器人平地运动的平稳性,设计了柔性轮-爪变形机构及机器人运动模式转换传动方案。详细介绍了变形轮的变形原理,并对变形轮的变形过程进行了运动学分析以及Adams运动学仿真,仿真结果与理论结果基本一致。通过理论与仿真相互验证,确定了准确的舵机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)波控制范围的设置。为验证所提出方案的可行性,以变形轮半径80 mm为例,通过Adams虚拟样机仿真及样机平台实验,验证了所提出变形轮的越障能力。结果表明,在平地运动时,机器人采用柔性结构具有更强的平稳性。

为研究往复密封轴用ZHM型气动组合密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ANSYS建立ZHM气动组合密封圈二维轴对称有限元模型,分析压缩率、摩擦系数、工作压力、往复运动速度对其密封性能的影响。结果表明:摩擦系数的增大对其密封性能无明显影响;速度的增加对外行程影响较小,内行程随速度的增加而增大;密封圈的压缩率以及工作压力的增大均会使其密封性能提升,但同时也会产生密封圈松弛、磨损等负面影响。