可折疊地面移動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-29 07:08
本文關(guān)鍵詞:可折疊地面移動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文將折疊縮放技術(shù)應(yīng)用于地面移動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,利用縮放和折疊的變形特點(diǎn),使其便于運(yùn)輸、存放和隱蔽,同時(shí)增加移動(dòng)方式和增強(qiáng)移動(dòng)性能。 首先,通過對(duì)經(jīng)典縮放單元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的歸納,構(gòu)造了三種縮放折疊機(jī)構(gòu):(1)基于純移動(dòng)副平面縮放機(jī)構(gòu),構(gòu)造了單自由度的多面體縮放機(jī)構(gòu);(2)基于3個(gè)Bricard機(jī)構(gòu),提出了一種能實(shí)現(xiàn)平面三角形和空間四面體間相互轉(zhuǎn)變的純轉(zhuǎn)動(dòng)副折疊機(jī)構(gòu);(3)利用多層折疊技術(shù),設(shè)計(jì)了一種可以通過平面拓展增加縮放比的折疊板機(jī)構(gòu)。 其次,將平面縮放折疊機(jī)構(gòu)應(yīng)用于設(shè)計(jì)地面移動(dòng)機(jī)器人。利用純移動(dòng)副縮放技術(shù),提出一種曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的變徑車輪,實(shí)現(xiàn)輪徑和輪距的同時(shí)變化,增強(qiáng)了越障和避障的能力;通過兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)的連接,組成一種六邊形滾動(dòng)機(jī)構(gòu),并利用剪叉式縮放機(jī)構(gòu),對(duì)其每個(gè)桿件進(jìn)行替換,使六邊形滾動(dòng)機(jī)構(gòu)整體可縮放且滾動(dòng)步長(zhǎng)可變。 最后,基于平行四邊形縮放折疊技術(shù)設(shè)計(jì)了一種可折疊雙三角錐滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。在展開狀態(tài)下的雙三角錐通過三個(gè)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行翻滾和轉(zhuǎn)向,在折疊狀態(tài)下的橢球體通過兩個(gè)同步驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)偏心塊實(shí)現(xiàn)滾動(dòng),并通過單自由度控制實(shí)現(xiàn)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換。同時(shí),進(jìn)一步應(yīng)用平行四邊形縮放折疊技術(shù)提出一種可變自由度的折疊3-RSR滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。在折疊模式,僅需要一個(gè)自由度即可實(shí)現(xiàn)折疊功能;在移動(dòng)模式,能夠通過三個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)直行和轉(zhuǎn)向。 本文探索性地研究了增強(qiáng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)變形能力和移動(dòng)能力的技術(shù)方法,用以提高機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性,尤其對(duì)于星球探測(cè)器在發(fā)射時(shí)的大折疊比需求,以及軍用機(jī)器人在工作時(shí)的高隱蔽性需求具有潛在的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】:空間連桿機(jī)構(gòu) 移動(dòng)機(jī)構(gòu) 縮放機(jī)構(gòu) 變形機(jī)器人
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH112;TP242
【目錄】:
- 致謝5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-9
- 目錄9-11
- 第一章 緒論11-29
- 1.1 引言11
- 1.2 地面移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀11-19
- 1.2.1 輪式移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.2 履帶式移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.3 足式移動(dòng)機(jī)器人的研究現(xiàn)狀16
- 1.2.4 連桿式機(jī)器人的研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3 縮放折疊機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀19-25
- 1.3.1 純轉(zhuǎn)動(dòng)副縮放折疊機(jī)構(gòu)19-23
- 1.3.2 純移動(dòng)副縮放折疊機(jī)構(gòu)23
- 1.3.3 其他縮放折疊機(jī)構(gòu)23-25
- 1.4 研究意義和目標(biāo)25
- 1.4.1 研究意義25
- 1.4.2 研究目標(biāo)25
- 1.5 研究?jī)?nèi)容和工作安排25-27
- 1.5.1 研究?jī)?nèi)容25-26
- 1.5.2 工作安排26
- 1.5.3 章節(jié)內(nèi)容安排26-27
- 1.6 本章小結(jié)27-29
- 第二章 縮放折疊機(jī)構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)研究29-43
- 2.1 純移動(dòng)副縮放機(jī)構(gòu)29-31
- 2.2 純轉(zhuǎn)動(dòng)副變形機(jī)構(gòu)31
- 2.3 基于曲柄搖塊的折疊機(jī)構(gòu)31-33
- 2.4 變徑車輪的構(gòu)造與空間拓展33-36
- 2.4.1 變徑車輪的構(gòu)造33-35
- 2.4.2 變徑車輪的空間拓展35-36
- 2.5 六邊形滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與空間拓展36-41
- 2.5.1 六邊形滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造36-39
- 2.5.2 變步長(zhǎng)六邊形滾動(dòng)機(jī)構(gòu)39-41
- 2.6 本章小結(jié)41-43
- 第三章 可折疊雙三角錐滾動(dòng)機(jī)構(gòu)43-67
- 3.1 折疊方案的設(shè)計(jì)與選擇43-45
- 3.2 可折疊雙三角錐滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析45-60
- 3.2.1 機(jī)構(gòu)組成45-46
- 3.2.2 自由度分析46-48
- 3.2.3 伸縮比計(jì)算48-49
- 3.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析49-51
- 3.2.5 移動(dòng)能力分析51-58
- 3.2.6 步態(tài)規(guī)劃58-60
- 3.3 轉(zhuǎn)向技術(shù)研究60-65
- 3.3.1 轉(zhuǎn)向控制方案的分析60-62
- 3.3.2 仿真與原理樣機(jī)驗(yàn)證62-65
- 3.4 本章小結(jié)65-67
- 第四章 可折疊3-RSR滾動(dòng)機(jī)構(gòu)67-77
- 4.1 基于3-RSR的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)67-68
- 4.2 可折疊3-RSR滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析68-74
- 4.2.1 機(jī)構(gòu)組成68
- 4.2.2 自由度分析68-70
- 4.2.3 驅(qū)動(dòng)方案設(shè)計(jì)70-71
- 4.2.4 折疊模式與移動(dòng)模式分析71-73
- 4.2.5 原理樣機(jī)驗(yàn)證73-74
- 4.3 可折疊雙八面體滾動(dòng)機(jī)構(gòu)74-75
- 4.4 本章小結(jié)75-77
- 第五章 總結(jié)與展望77-79
- 5.1 全文總結(jié)77-78
- 5.2 研究展望78-79
- 參考文獻(xiàn)79-83
- 作者簡(jiǎn)歷83-87
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
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本文關(guān)鍵詞:可折疊地面移動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):404393
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