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摘要
针对林地地面环境复杂、台阶和倒木障碍多的问题，设计了一种腿履复合移动机器人。在分析犬类腿部骨骼结构参数和运动特性的基础上，设计了3关节构型与履带复合的移动机器人腿部结构，该结构为了尽可能的减轻整机质量，将履带部件和机器人腿部的大腿结构有机融合。构建了机器人单腿的运动学模型，分析了机器人足端工作空间，提出了针对腿履复合移动机器人的林地越障策略，仿真分析了越障过程中机器人关节的动态特性。仿真结果表明，利用腿部关节摆动和履带推进的组合和适时切换，该腿履复合移动机器人能实现灵活的台阶和倒木障碍的跨越，越障过程中，除与障碍接触时刻的关节力矩突变外，腿部关节力矩变化平稳，履带运动模式和足式运动模式切换平顺，研究为下一步机器人样机研制和控制系统开发提供了技术基础。
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单位中国铁道科学研究院机车车辆研究所; 东北林业大学; 机电工程学院
