發(fā)布時(shí)間：2021-01-02 04:48

　　雙足爬壁機(jī)器人擁有串聯(lián)式機(jī)器人關(guān)節(jié)主體和交替運(yùn)動(dòng)的吸附末端,在壁面環(huán)境中具有優(yōu)越的運(yùn)動(dòng)性能,是將來代替工人自主完成壁面作業(yè)任務(wù)的重要角色。路徑規(guī)劃不僅可為雙足爬壁機(jī)器人自主作業(yè)過程提供運(yùn)動(dòng)決策,更能在機(jī)器人控制過程提供有效目標(biāo)信息。有效且優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)路徑不僅是機(jī)器人安全完成任務(wù)的前提,還能提高機(jī)器人作業(yè)過程的效率。目前雙足爬壁機(jī)器人在壁面環(huán)境中的路徑規(guī)劃還缺乏完善的研究方法和理論,本文以雙足爬壁機(jī)器人為對(duì)象,對(duì)其在空間壁面環(huán)境中的無碰運(yùn)動(dòng)路徑提出有效的規(guī)劃方法框架并對(duì)規(guī)劃方法作深入研究。主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）研究了雙足爬壁機(jī)器人在壁面間過渡的機(jī)器人位形特點(diǎn),借助圖形學(xué)的思想對(duì)機(jī)器人的可達(dá)工作空間和壁面作結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)模型表達(dá),以此提出一種基于幾何相交測(cè)試的壁面可過渡性的快速判斷方法,并進(jìn)一步根據(jù)可過渡性拓?fù)涞貓D用圖搜索求解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的全局壁面序列。建立路徑最短的過渡落足點(diǎn)求解的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,通以此優(yōu)選全局壁面序列,得到最優(yōu)全局路徑。通過仿真驗(yàn)證了壁面可過渡性分析和過渡落足點(diǎn)優(yōu)化求解方法的良好性能。（2）分析機(jī)器人克服壁面障礙物的運(yùn)動(dòng)能力,以此建立分類準(zhǔn)則對(duì)壁面障礙物進(jìn)行分類,并結(jié)合障礙物... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各種爬壁機(jī)器人

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文本文以本實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的模塊化雙足爬壁機(jī)器人 W-Climbot 作為研究對(duì)象。W-Climbot 及其構(gòu)型示意圖如圖 1-2 所示。機(jī)器人本體的 3 個(gè)擺轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模塊位于中部、兩端再分別串接旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)模塊，為 5 自由度對(duì)稱式構(gòu)型，便于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制。W-Climbot 兩側(cè)的吸附末端為采用真空吸附工作方式的吸附模塊，集吸附控制，吸附狀態(tài)分析，末端位姿檢測(cè)等功能于一體[19]。該機(jī)器人能夠執(zhí)行尺蠖運(yùn)動(dòng)、擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等多種步態(tài)，使其在復(fù)雜的壁面環(huán)境中具有優(yōu)越的運(yùn)動(dòng)性能和避障能力。綜上分析，W-Climbot 可作為雙足爬壁機(jī)器人中一個(gè)典型的研究對(duì)象，更多關(guān)于 W-Climbo運(yùn)動(dòng)性能和運(yùn)動(dòng)步態(tài)等內(nèi)容可參考[20]。

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文制器控制機(jī)器人按照規(guī)劃好的路徑運(yùn)動(dòng)。足爬壁機(jī)器人路徑規(guī)劃所采用的方法分為三層架構(gòu)：?jiǎn)尾綗o碰路徑規(guī)劃，分別對(duì)應(yīng)本文內(nèi)容的第二章、第劃和壁面路徑規(guī)劃的結(jié)果組成落足點(diǎn)路徑，單步無碰徑。該方法框架的輸入包括環(huán)境信息、機(jī)器人參數(shù)信局路徑規(guī)劃的結(jié)果作為壁面路徑規(guī)劃的部分輸入，而結(jié)果作為單步無碰路徑規(guī)劃的部分輸入，整個(gè)方法框終結(jié)果，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：2952683