本文關鍵詞：欠驅(qū)動履帶式移動機器人系統(tǒng)設計與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：履帶式移動機器人在災難搜救、科研探測和軍事行動等領域應用廣泛。為提高履帶式移動機器人的越障性能,傳統(tǒng)的履帶式移動機器人通常通過加裝主動擺臂實現(xiàn)越障,機器人的體積和質(zhì)量相對較大,控制系統(tǒng)相對復雜。欠驅(qū)動機構(gòu)由于其在特定的條件下,結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,經(jīng)濟實惠。開展自適應欠驅(qū)動履帶式移動機器人的設計研究具有深遠意義。本文提出一種綜合履帶式移動機器人和欠驅(qū)動機構(gòu)特征的欠驅(qū)動履帶式移動機器人。對其進行了構(gòu)型綜合、結(jié)構(gòu)設計、力學特性分析和通過性分析。具體包括:根據(jù)欠驅(qū)動履帶式移動機器人的預期功能,確定機器人的整體組成;依據(jù)構(gòu)型綜合和閉鏈創(chuàng)新設計,結(jié)合欠驅(qū)動運動方式,對其驅(qū)動傳動系統(tǒng)行星差動模塊進行構(gòu)型綜合與優(yōu)選,確定了欠驅(qū)動履帶式移動單元;選定欠驅(qū)動履帶式移動機器人的主車體結(jié)構(gòu)為剛性主車體;確定機械臂自由度和關節(jié)配置,完成欠驅(qū)動履帶式移動機器人的總體構(gòu)型設計。依據(jù)欠驅(qū)動實現(xiàn)的條件,設計欠驅(qū)動履帶式移動機器人移動單元。完成傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計;根據(jù)欠驅(qū)動履帶式移動機器人技術參數(shù),完成機器人總體結(jié)構(gòu)設計�；贒-H法建立運動模式下機器人的正、逆運動學模型,通過ADAMS進行運動學仿真驗證;建立移動單元差動輪系動力學模型,通過ADAMS進行動力學仿真驗證;對運動模式位姿下的機械臂和差動輪系進行模態(tài)分析,得到相應的頻率和振型,為機器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計以及進一步的穩(wěn)定性和較小噪聲的研究提供理論支持�；诘孛媪W,研究不同地質(zhì)對履帶的作用機理。通過分析履帶系統(tǒng)與地面作用關系,建立欠驅(qū)動履帶式移動機器人履-地接觸模型。運用Recur Dyn建立欠驅(qū)動履帶式移動機器人通過性仿真模型,對欠驅(qū)動履帶式移動機器人在水平地形對應三種典型地質(zhì)和隨機地形對應三種典型地質(zhì),進行通過性仿真,驗證機器人在復雜地面上的穩(wěn)定性、可靠性和通過性。
【關鍵詞】：欠驅(qū)動履帶式移動機器人 構(gòu)型綜合 力學特性分析 通過性分析
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 欠驅(qū)動機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 差動式欠驅(qū)動機器人11-12
• 1.2.2 兼容式欠驅(qū)動機器人12-13
• 1.2.3 被動/觸發(fā)式欠驅(qū)動機器人13
• 1.3 履帶式移動機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 單節(jié)雙履帶式移動機器人13-14
• 1.3.2 雙節(jié)四履帶式移動機器人14-15
• 1.3.3 多節(jié)多履帶式移動機器人15
• 1.3.4 多節(jié)輪履復合式移動機器人15-16
• 1.3.5 自重構(gòu)式履帶式移動機器人16-17
• 1.4 欠驅(qū)動履帶式移動機器人研究狀況17-18
• 1.4.1 欠驅(qū)動可變形履帶式移動機器人17
• 1.4.2 欠驅(qū)動輔助擺臂履帶式移動機器人17-18
• 1.4.3 欠驅(qū)動擺臂履帶式移動機器人18
• 1.5 欠驅(qū)動履帶式移動機器人發(fā)展趨勢分析18-19
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 欠驅(qū)動履帶式移動機器人構(gòu)型綜合21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 欠驅(qū)動履帶式移動機器人系統(tǒng)功能簡介21
• 2.3 欠驅(qū)動履帶式移動單元構(gòu)型設計21-28
• 2.3.1 移動單元設計流程21-23
• 2.3.2 移動單元差動傳動模塊選型23-24
• 2.3.3 移動單元差動傳動模塊構(gòu)型設計24-27
• 2.3.4 移動單元方案設計27-28
• 2.4 欠驅(qū)動履帶式移動機器人主車體選型28-29
• 2.5 欠驅(qū)動履帶式移動機器人機械臂構(gòu)型設計29-31
• 2.5.1 機械臂自由度選定29
• 2.5.2 機械臂關節(jié)配置方式綜合29-31
• 2.6 欠驅(qū)動履帶式移動機器人系統(tǒng)構(gòu)型設計31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 欠驅(qū)動履帶式移動機器人結(jié)構(gòu)設計33-46
• 3.1 引言33
• 3.2 欠驅(qū)動履帶式移動機器人技術要求33-34
• 3.3 欠驅(qū)動履帶式移動單元模塊化設計34-42
• 3.3.1 移動單元傳動比分配34
• 3.3.2 移動單元齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化34-37
• 3.3.3 移動單元電機組件選定37-38
• 3.3.4 移動單元主要部件設計38-41
• 3.3.5 移動單元模塊化設計總成41-42
• 3.4 欠驅(qū)動履帶式移動機器人主車體結(jié)構(gòu)設計42
• 3.5 欠驅(qū)動履帶式移動機器人機械臂結(jié)構(gòu)設計42-45
• 3.5.1 機械臂關節(jié)舵機選型與配置43-44
• 3.5.2 機械臂末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設計44-45
• 3.6 欠驅(qū)動履帶式移動機器人結(jié)構(gòu)總成45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 欠驅(qū)動履帶式移動機器人力學特性分析46-67
• 4.1 引言46
• 4.2 欠驅(qū)動履帶式移動機器人運動學分析46-56
• 4.2.1 機器人運動學位姿描述方法簡介46
• 4.2.2 欠驅(qū)動履帶式移動機器人正運動學建模46-49
• 4.2.3 欠驅(qū)動履帶式移動機器人逆運動學建模49-51
• 4.2.4 欠驅(qū)動履帶式移動機器人運動學仿真51-56
• 4.3 欠驅(qū)動履帶式移動機器人動力學分析56-63
• 4.3.1 移動單元動力學建模56-60
• 4.3.2 移動單元動力學仿真60-63
• 4.4 欠驅(qū)動履帶式移動機器人關鍵組件結(jié)構(gòu)動力學分析63-66
• 4.4.1 運動模式下機械臂模態(tài)分析64-65
• 4.4.2 差動輪系模態(tài)分析65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 欠驅(qū)動履帶式移動機器人通過性分析67-81
• 5.1 引言67
• 5.2 欠驅(qū)動履帶式移動機器人履地接觸建模67-70
• 5.2.1 地面基本力學模型67-68
• 5.2.2 履地相互作用模型68-70
• 5.3 基于Recurdyn的機器人仿真模型構(gòu)建70-72
• 5.4 幾種典型地形的機器人通過性仿真72-80
• 5.4.1 平地面通過性仿真分析72-75
• 5.4.2 隨機地面通過性仿真分析75-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-82
• 6.1 結(jié)論81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-88
• 攻讀碩士學位期間的研究成果和參與項目情況88-89
• 附錄89-90

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1 張文增,陳強,孫振國,趙冬斌;具有形狀自適應的欠驅(qū)動擬人機器人手指[J];機械工程學報;2004年10期

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3 張文增;田磊;葉雨明;郝莉;;擬人機器人手多指欠驅(qū)動機構(gòu)研究[J];機械設計與研究;2007年06期

4 朱健;袁昌松;朱向陽;;新型欠驅(qū)動擬人假肢手指的設計與分析[J];機械設計與研究;2008年02期

5 史士財;李榮;姜力;劉宏;;基于欠驅(qū)動原理的5指殘疾人假手設計[J];機械制造;2008年08期

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8 葉軍,裴文;一種欠驅(qū)動電動型兩指多指節(jié)機器人手[J];機械;2001年05期

9 張文增,陳強,孫振國,徐濟民,趙冬斌;變抓取力的欠驅(qū)動擬人機器人手[J];清華大學學報(自然科學版);2003年08期

10 張文增;馬獻德;黃源文;邱敏;陳強;;末端強力抓取的欠驅(qū)動擬人機器人手[J];清華大學學報(自然科學版);2009年02期

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1 侯增廣;潭民;韓京清;;欠驅(qū)動機構(gòu)控制的一種非光滑設計方法[A];第十九屆中國控制會議論文集（二）[C];2000年

2 劉展雷;馬保離;;基于觀測器的欠驅(qū)動船舶的輸出反饋鎮(zhèn)定[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

3 趙秋玲;周亞麗;張奇志;;單足機器人跳躍控制研究[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第二分冊）[C];2009年

4 劉慶波;余躍慶;蘇麗穎;;一種欠驅(qū)動機器人最優(yōu)避障運動規(guī)劃新方法[A];2007'儀表，，自動化及先進集成技術大會論文集（二）[C];2007年

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2 程明;基于指間協(xié)同的欠驅(qū)動假手機構(gòu)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

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本文編號：254754