传递动力给太阳轮所在传动轴的，再通过齿轮之间的相互啮合来传递动力，最终将动力传递给小车轮，实现平直路面上的行驶。当遇到小障碍物时，行走机构立即演变成行星轮机构，直接跨越。当遇到在攀登范围内的大障碍（楼梯）时，机构一直以行星轮机构作用，达到攀登的目的。当遇到攀登范围之外的障碍，要求机器人转向时，通过控制左右两个电机的转速快慢来实现。
图2 机器人机构简图
1、楼梯 2、小车轮 3、4传动齿轮 5、行星轮 6、太阳轮 7、行星架（转臂） 8、车架
（二）、研究目标及创新
爬楼机器人要求具有在平面行驶和爬楼梯的功能，当然也具备转向避障和
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良好的行走线性轨迹。本机构具有如下特点：1）能够实现在平直路面上的轮式快速移动，且跨越一定高度的障碍；2）无需传感装置来检测允可范围（除不可攀越的障碍物）的障碍；3）平面运动和越障运动之间的转换取决于路面对小车轮的作用力情况，无需复杂的辅助机构来协同定成，机构实现简单。 三、可行性分析
行星轮系是由太阳轮（几何轴线固定的齿轮）、行星轮（随行星架绕主轴线回转的构件）、行星架（支持行星轮且能承受外力矩的构件）构成的。本课题研究的爬楼机器人基本原理如图1，从机构分析，运用差动轮轮系传动比的相关公式，可以得出如下关系式：
?2??5?4??5?Z4Z2
其中，?2为中心齿轮2的转速；?5为转臂5的转速；?4为驱动齿轮4的转速；
Z2为中心齿轮2的齿数；Z4为驱动齿轮4的齿数。
?2?4Z4Z2?5当驱动轮系为定轴轮系时，=0，所以/=/，车轮6与中心齿
?4轮2具有相同的旋向。当驱动轮系为行星轮系时，转臂的旋向必须和中心齿轮的旋向相同，所以?2/?5?0，即Z2取得较大值时，可以提高车轮组的越障能力。
?=0，所以
?2/?5=1-Z4/Z2，在电机旋向不变的情况下，要使整个车轮组继续往前运动，
Z4。当Z2?Z4对机器人的运动学分析是采用整车为研究对象，找出爬楼的最大坡度，来优化行星轮、太阳轮及行星架的尺寸比，并且运用Matlab对其仿真。 Matlab（Matrix Laboratory）是一种高度集成化的科学计算环境，是集数值计算和图形处理等功能与一体的工程计算及数值分析软件。Matlab现有30多个工具箱，Simulik工具箱就是其中应用广泛，影响较大的一个。它是一个用来进行动态系统建模、仿真和分析的集成软件包。不仅可以进行线性系统仿真，也可进行非线性系统仿真，既可以实现连续时间系统仿真，也可以实现离散时间系统甚至连续-离散时间系统的仿真，还支持多制式采样率的系统仿真。利用Matlab可以分析出结构的运动轨迹、速度、加速度。
ADAMS是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。用户使用ADAMS软件，可以自动生成包括机、电、液一体化在内的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟
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样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。通过Pro/E导出的模型导入ADAMS软件中，定义刚体，添加约束、力、运动等，完成爬楼机器人的虚拟样机的机械系统模型。
电机使用单片机进行控制，通过编码器构成反馈系统；在机器人两侧装上激光测距扫描仪，保证机器人与楼梯的在安全距离范围，通过单片机不断采集信号，用PID控制电机速度，修正其轨迹；在机器人前端大于越障范围处安装激光测距仪，使机器人原速返回另择路径。 四 、课题进度安排
1 、2008年03月～2008年10月：确定课题题目及研究的内容，收集资料，
查阅文献，做前期基础工作
2 、2008年10月～2008年12月：撰写开题报告，开题答辩 3 、2008年12月～2009年06月：课题研究实施阶段，完成主要内容 4 、2009年06月～2009年10月：撰写论文 5 、2009年11月；完善论文，论文答辩 。 五 、参考文献
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