中文摘要：

项目以复杂地形环境下的轮式移动越障机器人为应用背景，以虚拟转动中心为出发点研究被动自适应机构的越障机理，并通过虚拟运动中心（VCM）机构来实现对虚拟转动中心的位置控制。这样，借助于申请者在VCM机构方面的研究基础，系统开展对自适应机构构型综合与优化设计的基础理论及创新设计研究。研究内容涉及VCM自适应机构的构型综合、机构学性能分析及设计方法等，并以提高机器人越障高度和越障平稳性等性能为目标，有针对性地对几种新型的VCM自适应机构进行创新设计，设计研制相应的模型、实验平台及实验样机。项目的研究成果将为丰富越障机器人的种类，提高移动机器人的地形适应能力等方面提供理论基础和实验依据。

结论摘要：

项目针对自适应越障机构进行了机理研究和机构的构型综合，给出了改进这类机构越障性能的有效方法，并提出了多种新型的自适应机构。对其中一种自适应机构进行了优化设计和对比，并搭建样机进行了一定的实验研究。实验结果表明这种自适应机构对不同地形都有较好的通过性。通过对VCM概念的应用范围进行扩展，发现了一种利用摆动实现前进的驱动方式。由于可用于自适应越障的现有VCM机构很少，所以在对四杆类VCM机构性能研究的同时，也进行了VCM机构的构型综合研究。以基于约束和自由度线的图谱法为工具，结合模块化子链的思想理念，提出了可以实现VCM机构统一构型综合的普适性方法。这种方法将约束空间中的约束线作为选择子链的依据，再对子链进行组合，综合得到了多种新型VCM机构。最后，就行了柔性VCM机构的研究，将具有虚拟转动中心作为VCM机构的主要特征，提出了一种基于柔性VCM模块组合的构型综合方法。基于VCM概念，提出了一种簧片型柔性机构伪刚体建模方法，可简单准确快速地计算出复杂柔性结构的刚度、精度等特性。该方法比传统伪刚体模型适用的变形角度更大，精度更高。本项目在自适应越障机构、并联机构、柔性机构等方面进行了创新性的研究，得到了多种构型综合方法，并成功得到了一些新机构。这些成果将对自适应移动机器人以及并联机构学、柔性机构学等方面的研究起到一定的推动作用。