【摘要】：本課題研究對象為單閉鏈6R移動機構(gòu),基于單閉鏈運動鏈構(gòu)型綜合方法,提出了多個原理單閉鏈6R機構(gòu)。選取不同約束條件下的單閉鏈6R機構(gòu)進行理論研究分析,將原理機構(gòu)用于移動機構(gòu)本體,進行移動步態(tài)規(guī)劃、越障仿真分析以及樣機實驗驗證。(1)基于單閉鏈構(gòu)型綜合的方法,對單閉鏈6R機構(gòu)進行構(gòu)型綜合。僅考慮約束力和約束力偶的作用,基于螺旋理論得出不同約束條件下,R副軸線布置的情況,從而得出多種單閉鏈6R機構(gòu)構(gòu)型,并將典型過約束6R機構(gòu)進行歸納分類。(2)選取僅受一個約束力偶作用的機構(gòu)作為研究對象,基于單閉鏈變化矩陣、SVD分解和螺旋理論等方法研究分析原理機構(gòu)的運動學、自由度和奇異位置。根據(jù)機構(gòu)運動學,將原理機構(gòu)作為單模式移動6R機構(gòu)的本體,通過Adams仿真得出移動機構(gòu)僅存在一種類蠕動移動模式,分析機構(gòu)步長、越障和折展特性,樣機實驗驗證了理論分析的正確性和概念的可行性。(3)選取受兩個約束力作用的機構(gòu)作為研究對象,研究分析原理機構(gòu)的運動學、自由度和奇異位置。根據(jù)運動學關(guān)系、奇異位置和自由度分析確定了移動機構(gòu)電機數(shù)量,將原理機構(gòu)作為雙模式移動6R機構(gòu)的本體并進行移動步態(tài)規(guī)劃,通過Adams仿真得出雙模式移動6R機構(gòu)存在類蠕動和轉(zhuǎn)向兩種移動模式,分析其移動步長、轉(zhuǎn)向角度、折展和越障性能,樣機實驗驗證了理論分析的正確性和概念的可行性。(4)選取受一個約束力和一個約束力偶作用的機構(gòu)作為研究對象,研究仿真分析其運動學、自由度和奇異位置移動步態(tài)。將原理機構(gòu)作為三模式移動6R機構(gòu)的本體并進行移動步態(tài)規(guī)劃,該移動機構(gòu)存在三種移動模式,類蠕動模式和兩種轉(zhuǎn)向移動模式,分析其移動、折展和越障性能,樣機實驗驗證了理論分析的正確性和概念的可行性。(5)選取兩個受多個約束力和多個約束力偶作用的機構(gòu)作為研究對象,研究并仿真分析其自由度和移動步態(tài),該移動機構(gòu)存在多種移動模式,分析其移動和越障性能。對比所有提出移動機構(gòu),分析其優(yōu)缺點。
【圖文】：

機器人被廣泛的應(yīng)用在各個研宄領(lǐng)域中，提高了工作效率和改善了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。逡逑其中，移動機器人在軍事偵察、掃雷排險等軍事領(lǐng)域以及工廠自動化、民用領(lǐng)中都有廣闊的應(yīng)用并起到關(guān)鍵作用�？紤]到改善機構(gòu)動力性能和增加剛度等因素，，逡逑在實際應(yīng)用過程中，常常在機器人機構(gòu)中加入閉鏈連桿機構(gòu)，以此來提高了移機器人的性能。逡逑本文以單閉鏈６Ｒ機構(gòu)作為基礎(chǔ)研究構(gòu)型，分析運動學，將單閉鏈機構(gòu)作為移逡逑動機器人本體，將單閉鏈連桿機構(gòu)應(yīng)用到移動機器人領(lǐng)域不僅為單閉鏈連桿機構(gòu)逡逑的應(yīng)用提供新思路，而且為移動機構(gòu)的設(shè)計提供新構(gòu)型方案。下面分別從閉鏈器人和單閉鏈機構(gòu)的研宄概況進行介紹。逡逑１．１閉鏈移動機器人的研究概況逡逑閉鏈連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計精巧、運動靈活巧妙、環(huán)境適應(yīng)能力強。閉鏈機構(gòu)分逡逑為單閉鏈和多閉鏈機構(gòu)。多閉鏈機構(gòu)包含多面體機構(gòu)和并聯(lián)機構(gòu)，兩者結(jié)構(gòu)屬于逡逑空間多閉鏈多自由度機構(gòu)［１］。以下分別從多面體機構(gòu)、并聯(lián)機構(gòu)和單閉鏈機構(gòu)個方面依次介紹閉鏈移動機器人的研究概況。邐逡逑

逑代機器人同樣采用十二重四面體的構(gòu)形，己能自主實現(xiàn)簡單的翻滾動作［２４］。逡逑秦俊杰等［５］提出了一種基于四面體可變形移動機器人，如圖１－２邋（ａ）所示，逡逑該機器人由四個頂點和六條ＵＲＵ支鏈組成，其中構(gòu)成每條支鏈的兩桿通過轉(zhuǎn)動副逡逑連接。四面體可變形移動機構(gòu)通過對六條支鏈中間的轉(zhuǎn)動副的協(xié)調(diào)控制，機構(gòu)可逡逑實現(xiàn)翻滾移動。王志瑞等［６］提出了一種由六條ＲＲＲ支鏈以及四個頂點構(gòu)件構(gòu)成的逡逑冗余驅(qū)動四面體移動機器人，如圖１－２邋（ｂ）所示，機器人整體形狀為正四面體，逡逑以翻滾步態(tài)可以覆蓋任意目標點，移動軌跡為正三角形。全轉(zhuǎn)動副設(shè)計可提高四逡逑面體機器人實用性，少自由度冗余驅(qū)動設(shè)計可增加機器人系統(tǒng)可靠性。逡逑人％看逡逑＂＂＂＂Ｊｃｍ＾ｍ邐？}焯寤魅搜義義希ǎ幔┛殺湫我貧魅耍郟擔蒎危ǎ猓┤哂嗲拿嫣逡貧魅耍郟叮蒎義希ǎ幔╁澹鈴澹簦澹簦潁幔瑁澹洌潁幔戾澹洌澹媯錚潁恚幔猓歟邋澹恚錚猓椋歟邋澹恚澹悖瑁幔睿椋螅恚保擔卞澹ǎ猓╁澹遙澹洌酰睿洌幔睿翦澹簦澹簦潁幔瑁澹洌潁錚鑠澹恚錚猓椋歟邋澹潁錚猓錚簦郟叮卞義賢跡保菜拿嫣逖ュ義希疲椋紓澹保插澹裕澹簦潁幔瑁澹洌潁幔戾澹穡潁錚簦錚簦穡邋澹郟擔叮蒎義隙嗝嫣逡貧魅送ü謀渥隕硇翁溝沒魅酥匭鈉胛榷ㄇ�，磦蝤产辶x仙趕蚱敕較虻腦碩俊６⒘貧魅送üㄆ教ê投教ǖ南嘍栽碩靛義舷忠貧

本文編號：2654826