文章对复合轮式爬梯机器人的传动机构进行详细设计，运动机构采用了行星轮和叶片轮两种轮式。同时介绍了爬梯机器人总体结构，在深入分析爬梯机构的基础上，设计了复合轮式爬梯机器人。复合轮式爬梯机器人运行轨迹平稳，爬梯过程连续，具有较大的承载力。对现有的不同楼梯具有一定的普适性，并可以在楼梯和平台交接处进行巧妙的变换。
关键词：爬梯机器人；叶片轮；行星轮
1引言
轮式机构适于平坦路面，足式机构适于凹凸不平环境。现今移动机器人移动机构已不仅限制于轮式或足式。从80年代开始，一种新型的移动机构成为研究移动机器人的热点轮腿式移动机构。这种移动机构使移动机器人具有速度快、稳定性好及对地面的适应能力强的特点。
2复合轮式爬楼机器人总设计
2.1运动机构的选择
按照车轮配置方式划分，轮式移动机器人最常见的车轮布置数量有三轮和四轮结构，保证车体在任何时候都能保持平衡。两轮和单轮机器人由于检测和控制复杂，所以实际应用中并不多见。三轮式机器人转弯时形成的速度瞬心落在后两轮轴心连线上，导致旋转中心与车体的中心不一致，转向性较差。四轮式的机器人常用差速驱动转向方式，适用于速度高的场合，具有结构简单、操作灵活、稳定性好等优点，故文章采用了四轮结构作为阶梯攀爬机器人的移动形式。为保证机器人的爬梯能力，文章所研究的机器人前轮采用两个叶片轮，后轮采用两个三叉型轮，如图1、图2所示。
2.2驱动机构的选择
机器人的驱动方式常见的有液压驱动、气压驱动、电动驱动三种，这三种驱动方式均有特点，如表1所示，对不同驱动机构进行比较。
液压驱动是地面的常用设备，要求有较好的密封技术，需技术要求较高；气动系统气体可压缩以及气路上元件众多，会使系统线性度低，无法实现精确位置控制；电动驱动应用领域广泛，发展成熟，对机器人的位置控制相对精准但电气驱动结构比较复杂，综上所述，文章设计选用电动驱动。相比之下，差速驱动可以将主动驱动特性充分发挥出来，增强了机器人的牵引效率，提高了越障通过性，不仅实现机器人在平坦路面快速行进，而且能保证机器人在阶梯障碍环境下的机动性。
2.3传动机构的选择
机器人传动系统的基本要求：结构紧凑，即同比体积最小、重量最轻；刚度大，即承受扭矩时角度变形要小，以提高整机的固有领率，降低整机的低频振动；回差小，即由正转到反转时空行程要小，以得到较高的位置控制精鹿寿命长、价格低。根据爬梯机器人的具体要求，本设计选择齿轮传动和链传动两种传动方式。
复合轮式爬梯机器人的总体结构设计如图3所示，主要有行星轮机构、叶片轮机构、传动机构、驱动机构等组成。
3結束语
对比现有爬楼机构进行分析研究，提出复合轮式爬梯机器人的设计。该结构能够在地面行走，也可爬越楼梯等障碍物，具有一定的理论研究意义和实际应用价值。
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