·1916 工程科学学报，第39卷，第12期 777777777 7777777777777777 777777777Y7777777777777 fe) 7777777777777777777777777 图3机器人越障示意图.(a)普通型：(b)角度型：(c)单摆臂型：(d)双摆臂型：()W型 Fig.3 Crossing the obstacle of five walking mechanisms:(a)normal type:(b)angle type:(c)single-arm type:(d)double-arm type:(e)W type -{风m受+修-总论-（停-小 双摆臂型： hi=min(La2+R4,h4(6a）m）, (14) tan Oa -Ha "tan (7) W型： h5=min(L4'sin(r/2-d2+as2),h).(15) 单摆臂型： 1.2.2防爆性难易分析 么=（告+Rm受-号m8小n风，（8） 通过上文分析，防爆难易的不同主要是电机数量 的不同.对于同种型号不同数量的电机进行防爆处理 双摆臂型： 时，只是重复性工作量的问题，因此可以认为防爆难易 点-（告+Rm受-号ma小n8+ha: 程度与驱动电机数量n呈线性关系，如式(16)所示： f(n)=n. (16) (9) 1.2.3操控性分析 W型： hs =Ls'sina. (10) 与防爆性分析相同，操控性的影响因素也与驱动 式中，角a满足sm2-2+a-飞。 电机的数量相关，但电机数量对于操控性的影响并不 Ls2'sin a-Rs 成线性关系.设有n个驱动电机，操作人员对每个电 tan (0s /2-a). 机均需单独进行操控或者同时操控几个电机，因此认 与计算最大跨越壕沟宽度不同的是，通过式(6)~ 为驱动电机数量对操控性的影响如式(17)所示： (10)计算出来的最大越障高度可能是伪值，行走机构的 g(n)=C+C2+…+C2=2"-1.(17) 自身条件限制了其最大可能跨越障碍物高度，如对于普 可以看出，驱动电机数量对操控性的影响呈指数 通型行走机构，其最大越障高度不大于其轮子半径R, 关系 因此，进一步得到各行走机构的最大越障高度. 1.2.4可靠性分析 普通型：h=min(R,h,(8,）m）, (11) 影响可靠性这个指标的因素有驱动电机的数量和履 角度型：h=min(H2,h2(62i）a）, (12) 带接地比压两个因素.对于驱动电机，其数量越多，发生 单摆臂型： 损坏的几率就越大，系统的可靠性就越低其对可靠性的 h=min(L2+R,h3(a）na）, (13) 影响与操控性相同，呈指数关系，如式(18)所示：工程科学学报，第 39 卷，第 12 期 图 3 机器人越障示意图． ( a) 普通型; ( b) 角度型; ( c) 单摆臂型; ( d) 双摆臂型; ( e) W 型 Fig． 3 Crossing the obstacle of five walking mechanisms: ( a) normal type; ( b) angle type; ( c) single-arm type; ( d) double-arm type; ( e) W type h2 = { Ｒ2 ·tan θ21 2 [ + L2 2 － H21 － Ｒ2 tan θ22 ( － H2 2 － H21 )· tan θ21 － H21·tan θ21 ] }·sin θ21， ( 7) 单摆臂型: h3 ( = L31 2 + Ｒ3 ·tan θ3 2 － H3 2 ·tan θ3 )·sin θ3， ( 8) 双摆臂型: h4 ( = L41 2 + Ｒ4 ·tan θ4 2 － H4 2 ·tan θ4 )·sin θ3 + L41， ( 9) W 型: h5 = L52·sinα． ( 10) 式 中，角 α 满 足 L53·cos ( π/2 － θ51 /2 + α) － Ｒ5 L52·sin α － Ｒ5 = tan ( θ51 /2 － α) ． 与计算最大跨越壕沟宽度不同的是，通过式( 6) ～ ( 10) 计算出来的最大越障高度可能是伪值，行走机构的 自身条件限制了其最大可能跨越障碍物高度，如对于普 通型行走机构，其最大越障高度不大于其轮子半径 Ｒ1 ． 因此，进一步得到各行走机构的最大越障高度． 普通型: h'1 = min( Ｒ1，h1 ( θ1 ) max ) ， ( 11) 角度型: h'2 = min( H21 h2 ( θ21 ) max ) ， ( 12) 单摆臂型: h'3 = min( L32 + Ｒ3，h3 ( θ3 ) max ) ， ( 13) 双摆臂型: h'4 = min( L42 + Ｒ4，h4 ( θ4 ) max ) ， ( 14) W 型: h'5 = min( L54·sin ( π/2 － θ52 + θ51 /2) ，h5 ) ． ( 15) 1. 2. 2 防爆性难易分析 通过上文分析，防爆难易的不同主要是电机数量 的不同． 对于同种型号不同数量的电机进行防爆处理 时，只是重复性工作量的问题，因此可以认为防爆难易 程度与驱动电机数量 n 呈线性关系，如式( 16) 所示: f( n) = n． ( 16) 1. 2. 3 操控性分析 与防爆性分析相同，操控性的影响因素也与驱动 电机的数量相关，但电机数量对于操控性的影响并不 成线性关系． 设有 n 个驱动电机，操作人员对每个电 机均需单独进行操控或者同时操控几个电机，因此认 为驱动电机数量对操控性的影响如式( 17) 所示: g( n) = C1 n + C2 n + … + C2 n = 2n － 1． ( 17) 可以看出，驱动电机数量对操控性的影响呈指数 关系． 1. 2. 4 可靠性分析 影响可靠性这个指标的因素有驱动电机的数量和履 带接地比压两个因素． 对于驱动电机，其数量越多，发生 损坏的几率就越大，系统的可靠性就越低． 其对可靠性的 影响与操控性相同，呈指数关系，如式( 18) 所示: · 6191 ·