蛇形機(jī)器人以其靈活度高,體積小,運(yùn)動(dòng)形式多樣的特點(diǎn)受到越來越多高校及研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注,其運(yùn)動(dòng)形式多種多樣,而且能在狹窄復(fù)雜環(huán)境運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),使其在地面?zhèn)刹�、管道檢測(cè)、太空裝配等方面具有很高的優(yōu)越性。本文中的蛇形機(jī)器人以尺寸小,“無繩化”為特點(diǎn)展開設(shè)計(jì),提出分層控制的模型,完成控制系統(tǒng)的搭建,并提出適用于正交關(guān)節(jié)的蛇形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制方式,最后開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。具體內(nèi)容為以下幾個(gè)方面。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),完成了蛇形機(jī)器人方案設(shè)計(jì),建立了分層控制系統(tǒng),使蛇形機(jī)器人控制系統(tǒng)擺脫線纜的束縛,包括人機(jī)交互層、頭部控制器層和關(guān)節(jié)層�？刂浦噶畹南掳l(fā)是前端通過無線的方式發(fā)送給蛇形機(jī)器人頭部控制器;在頭部控制器中進(jìn)行步態(tài)規(guī)劃以及軌跡規(guī)劃;在關(guān)節(jié)層驅(qū)動(dòng)各電機(jī)按期望指令運(yùn)動(dòng)。整個(gè)控制過程沒有外部電纜進(jìn)行通訊,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的“無繩化”。在分層控制系統(tǒng)的框架下,完成各層軟件系統(tǒng)的開發(fā)。其次,為使蛇形機(jī)器人具有一定的自主性,在機(jī)器人各關(guān)節(jié)配備有豐富的傳感器,機(jī)器人頭部配有攝像頭,能實(shí)時(shí)反饋周圍環(huán)境的圖像信息。機(jī)器人關(guān)節(jié)中的慣性傳感器系統(tǒng)能有效的估計(jì)機(jī)器人自身的狀態(tài)。本文對(duì)慣性傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,基于顯示互補(bǔ)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

東京工業(yè)大學(xué)ACM系列蛇形機(jī)器人

ACMR7爬坡、轉(zhuǎn)彎實(shí)驗(yàn)

a) 爬坡 b) 轉(zhuǎn)彎圖 1-2 ACM R7 爬坡、轉(zhuǎn)彎實(shí)驗(yàn)014 年該團(tuán)隊(duì)研制出 ACM R8 機(jī)器人如圖 1-3 所示[8]，每個(gè)關(guān)節(jié)有 3 4 個(gè)關(guān)節(jié)組成，重量達(dá) 36.5kg，頭部帶有攝像頭，ACMR8 采用了主夠跨越更大的障礙物，甚至兩倍于機(jī)器人高度的臺(tái)階，該機(jī)器人可實(shí)抬頭、避障、上樓梯、翻滾等運(yùn)動(dòng)。控制方面采取集中式控制模式，電力供給和通訊功能，各個(gè)關(guān)節(jié)的輸入信號(hào)即俯仰、偏轉(zhuǎn)角度值為離從而控制機(jī)器人完成相應(yīng)的動(dòng)作。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水下蛇形機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及蜿蜒游動(dòng)研究[J]. 謝亞飛,盧振利,徐惠鋼,波羅瓦茨·布朗尼斯拉夫,李斌.  高技術(shù)通訊. 2016(06)
[2]基于遺傳算法的蛇形機(jī)器人CPG模型參數(shù)優(yōu)化[J]. 連曉峰,郭衛(wèi)平,廉小親,蘇中,趙旭.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2015(07)
[3]一種蛇形機(jī)器人蜿蜒運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)及環(huán)境適應(yīng)性研究[J]. 高琴,王哲龍,胡衛(wèi)建,趙蘭迎.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]基于最小無窮范數(shù)的蛇形機(jī)器人最優(yōu)力矩控制[J]. 郭憲,王明輝,李斌,馬書根,王越超.  機(jī)器人. 2014(01)
[5]基于指數(shù)積的Delta機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解建模[J]. 宮金良,黃風(fēng)安,張彥斐.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]蛇形機(jī)器人橋梁纜索攀爬步態(tài)控制研究[J]. 魏武,孫洪超.  中國機(jī)械工程. 2012(10)
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博士論文
[1]基于振蕩器的蛇形機(jī)器人CPG運(yùn)動(dòng)控制方法[D]. 高琴.大連理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]蛇形機(jī)器人的頭部控制器研制[D]. 應(yīng)利偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于彈性包絡(luò)的攀爬蛇形機(jī)器人研究[D]. 徐杰斌.華南理工大學(xué) 2017
[3]攀爬蛇形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩分析[D]. 陳春煦.華南理工大學(xué) 2016
[4]面向航天器在軌維修任務(wù)的機(jī)械臂及其地面實(shí)驗(yàn)研究[D]. 侯鵬飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]面向行星表面探測(cè)的蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 王洪濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]COCOS2D-X強(qiáng)交互網(wǎng)絡(luò)游戲架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D]. 張?bào)阋?西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2896285