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為使機器人僅利用較少的自由度就可實現移動及轉向，提出了一種具有空間正交四邊形幾何形態的新型滾動機器人。該機器人本體是一個14 桿16 副的空間連桿機構，由2 個平臺和4 條支鏈構成，外觀形態為一對空間正交的四邊形。并基于其自由度與運動原理，分析了該機器人的穩定性和滾動方向，進行了運動仿真。制作了一臺原理樣機進行實驗以驗證概念的可行性。實驗結果表明，該機器人能夠在2 個驅動器控制下以翻滾步態實現全方位移動。
1、結構組成
空間正交四邊形機器人由2 個平臺及4 條結構相同的支鏈組成，如圖1所示。相對支鏈與平臺構成四邊形，兩組相對支鏈所構成的兩四邊形正交，因每個四邊形需要一個驅動電動機來控制其形狀，故該機器人最多需要2 個驅動電動機。連接件1與連桿2采用轉動副連接，連接件1與平臺4 也采用轉動副連接。
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