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Kinetostatic Design Considerations for an Articulated Leg-Wheel Locomotion Subsystem / Seung Kook, Jun in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 1 (Mars 2006)

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 112-121 p. Titre : Kinetostatic Design Considerations for an Articulated Leg-Wheel Locomotion Subsystem Titre original : Considérations de Conception de Kinetostatic pour un Sous-Ensemble Articulé de Locomotion de Roue de Jambe Type de document : texte imprimé Auteurs : Seung Kook, Jun, Auteur ; White, Glenn D., Auteur ; Krovi, Venkat N. Article en page(s) : 112-121 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Locomotion  de  terrain  Roue  de  jambe  Flexibilté  Degré  de  liberté  Variente  planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Our long-term goal is one of designing land-based vehicles to provide enhanced uneven-terrain locomotion capabilities. In this paper, we examine and evaluate candidate articulated leg-wheel subsystem designs for use in such vehicle systems. The leg-wheel subsystem designs under consideration consist of disk wheels attached to the chassis through an articulated linkage containing multiple lower-pair joints. Our emphasis is on creating a design that permits the greatest motion flexibility between the chassis and wheel while maintaining the smallest degree-of-freedom (DOF) within the articulated chain. We focus our attention on achieving two goals: (i) obtaining adequate ground clearance by designing the desired/feasible motions of the wheel axle, relative to the chassis, using methods from kinematic synthesis; and (ii) reducing overall actuation requirements by a judicious mix of structural equilibration design and spring assist. This process is examined in detail in the context of two candidate single-degree-of-freedom designs for the articulated-leg-wheel subsystems—a coupled-serial-chain configuration and a four-bar configuration. We considered the design synthesis of planar variants of the two candidate designs surmounting a representative obstacle profile while supporting a set of end-effector loads and highlight the key benefits in the presented results. Notre but à long terme est un de concevoir les véhicules basés par terre pour fournir des possibilités inégales augmentées de locomotion de terrain. En cet article, nous examinons et évaluons le candidat des conceptions articulées de sous-ensemble de roue de jambe pour l'usage dans de tels systèmes de véhicule. Les conceptions de sous-ensemble de roue de jambe à l'étude se composent des roues à disque attachées au châssis par une tringlerie articulée contenant les joints inférieurs multiples de paire. Notre emphase est sur créer une conception qui permet la plus grande flexibilité de mouvement entre le châssis et la roue tout en maintenant le plus petit degré de liberté (DOF) dans la chaîne articulée. Nous concentrons notre attention sur réaliser deux buts : (i) obtenant à dégagement au sol proportionné en concevant les mouvements faisables désirés de l'axe de roue, relativement au châssis, en utilisant des méthodes de la synthèse cinématique ; et (ii) réduisant des conditions globales de mise en action par un mélange judicieux d'aide structurale de conception et de ressort d'équilibration. Ce processus est examiné en détail dans le contexte du seul degré de deux candidats de conceptions de liberté pour les sous-ensembles articulés de roue de jambe une configuration à chaînes périodique couplée et une configuration de quatre barres. Nous avons considéré la synthèse de conception des variantes planaires des deux conceptions de candidat surmontant un profil représentatif d'obstacle tandis que le support d'un ensemble de terminal charge et accentuons les avantages principaux dans les résultats présentés. [article] Kinetostatic Design Considerations for an Articulated Leg-Wheel Locomotion Subsystem = Considérations de Conception de Kinetostatic pour un Sous-Ensemble Articulé de Locomotion de Roue de Jambe [texte imprimé] / Seung Kook, Jun, Auteur ; White, Glenn D., Auteur ; Krovi, Venkat N. . - 112-121 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 112-121 p. Mots-clés : Locomotion  de  terrain  Roue  de  jambe  Flexibilté  Degré  de  liberté  Variente  planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Our long-term goal is one of designing land-based vehicles to provide enhanced uneven-terrain locomotion capabilities. In this paper, we examine and evaluate candidate articulated leg-wheel subsystem designs for use in such vehicle systems. The leg-wheel subsystem designs under consideration consist of disk wheels attached to the chassis through an articulated linkage containing multiple lower-pair joints. Our emphasis is on creating a design that permits the greatest motion flexibility between the chassis and wheel while maintaining the smallest degree-of-freedom (DOF) within the articulated chain. We focus our attention on achieving two goals: (i) obtaining adequate ground clearance by designing the desired/feasible motions of the wheel axle, relative to the chassis, using methods from kinematic synthesis; and (ii) reducing overall actuation requirements by a judicious mix of structural equilibration design and spring assist. This process is examined in detail in the context of two candidate single-degree-of-freedom designs for the articulated-leg-wheel subsystems—a coupled-serial-chain configuration and a four-bar configuration. We considered the design synthesis of planar variants of the two candidate designs surmounting a representative obstacle profile while supporting a set of end-effector loads and highlight the key benefits in the presented results. Notre but à long terme est un de concevoir les véhicules basés par terre pour fournir des possibilités inégales augmentées de locomotion de terrain. En cet article, nous examinons et évaluons le candidat des conceptions articulées de sous-ensemble de roue de jambe pour l'usage dans de tels systèmes de véhicule. Les conceptions de sous-ensemble de roue de jambe à l'étude se composent des roues à disque attachées au châssis par une tringlerie articulée contenant les joints inférieurs multiples de paire. Notre emphase est sur créer une conception qui permet la plus grande flexibilité de mouvement entre le châssis et la roue tout en maintenant le plus petit degré de liberté (DOF) dans la chaîne articulée. Nous concentrons notre attention sur réaliser deux buts : (i) obtenant à dégagement au sol proportionné en concevant les mouvements faisables désirés de l'axe de roue, relativement au châssis, en utilisant des méthodes de la synthèse cinématique ; et (ii) réduisant des conditions globales de mise en action par un mélange judicieux d'aide structurale de conception et de ressort d'équilibration. Ce processus est examiné en détail dans le contexte du seul degré de deux candidats de conceptions de liberté pour les sous-ensembles articulés de roue de jambe une configuration à chaînes périodique couplée et une configuration de quatre barres. Nous avons considéré la synthèse de conception des variantes planaires des deux conceptions de candidat surmontant un profil représentatif d'obstacle tandis que le support d'un ensemble de terminal charge et accentuons les avantages principaux dans les résultats présentés.