Modelado de obstáculos y optimización estructural de un robot de rescate de doble balancín de cuatro vías
Autores: Xu, Xiaobin; Wang, Wen; Su, Guangyu; Liu, Cong; Cai, Wei; Zhang, Haojie; Ran, Yingying; Tan, Zhiying; Luo, Minzhou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado de obstáculos y optimización estructural de un robot de rescate de doble balancín de cuatro vías
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robot móvil
Rendimiento en el sorteo de obstáculos
Entorno de rescate
Robot biónico de doble balancín
Altura del obstáculo
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para lograr el mejor rendimiento en el superamiento de obstáculos de un robot móvil en un entorno de rescate, se diseñó en este documento un robot de rescate biónico de cuatro orugas y doble balancín con un eje concéntrico interno y externo. Desde el punto de vista de la dinámica, se estudió el proceso de movimiento del centro de masa del robot al subir escalones hacia adelante y hacia atrás. Se calculó la altura máxima de obstáculo del robot. Se analizó la relación entre el ángulo de elevación del cuerpo del vehículo, el ángulo de oscilación del brazo oscilante y la altura de los escalones mediante simulación. Los resultados de la simulación muestran que las alturas máximas de cruce de obstáculos hacia adelante y hacia atrás fueron de 92.99 mm y 155.82 mm, respectivamente. Se llevaron a cabo experimentos de escalada de obstáculos con el prototipo del robot diseñado. Se encontró que la altura máxima medida del escalón fue de 95 mm, y la altura máxima medida del obstáculo en reversa fue de 165 mm. Finalmente, se utilizó la optimización de enjambre de partículas biónica para optimizar los parámetros estructurales del brazo oscilante con una longitud óptima de 315.2 mm. El estudio de este documento puede ser referenciado para el diseño y análisis de robots de rescate que superan obstáculos con estructuras similares.
Descripción
Para lograr el mejor rendimiento en el superamiento de obstáculos de un robot móvil en un entorno de rescate, se diseñó en este documento un robot de rescate biónico de cuatro orugas y doble balancín con un eje concéntrico interno y externo. Desde el punto de vista de la dinámica, se estudió el proceso de movimiento del centro de masa del robot al subir escalones hacia adelante y hacia atrás. Se calculó la altura máxima de obstáculo del robot. Se analizó la relación entre el ángulo de elevación del cuerpo del vehículo, el ángulo de oscilación del brazo oscilante y la altura de los escalones mediante simulación. Los resultados de la simulación muestran que las alturas máximas de cruce de obstáculos hacia adelante y hacia atrás fueron de 92.99 mm y 155.82 mm, respectivamente. Se llevaron a cabo experimentos de escalada de obstáculos con el prototipo del robot diseñado. Se encontró que la altura máxima medida del escalón fue de 95 mm, y la altura máxima medida del obstáculo en reversa fue de 165 mm. Finalmente, se utilizó la optimización de enjambre de partículas biónica para optimizar los parámetros estructurales del brazo oscilante con una longitud óptima de 315.2 mm. El estudio de este documento puede ser referenciado para el diseño y análisis de robots de rescate que superan obstáculos con estructuras similares.