隨著仿生學(xué)的不斷發(fā)展,多足機器人作為移動超冗余串并聯(lián)混合機器人已經(jīng)成為人們研究的重點。相比于傳統(tǒng)的輪式、履帶式移動機器人,多足機器人能夠適應(yīng)絕大多數(shù)復(fù)雜的地形地貌,幫助人類執(zhí)行危險復(fù)雜的任務(wù),因此隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,多足機器人必將在未來發(fā)揮舉足輕重的作用。在多足機器人中,六足機器人由于中和了四足、八足機器人的特點,具有穩(wěn)定性較高、系統(tǒng)較為簡單的優(yōu)點,因此越來越受到科學(xué)家與工程師的青睞,成為多足機器人的典型代表。本文在“總裝921工程三期空間站機器人預(yù)研項目”的支持下,以研制一種用于太空桁架行走的高性能六足機器人為目標(biāo),對六足機器人功能進行分析,完成其結(jié)構(gòu)設(shè)計與步態(tài)規(guī)劃,并進行相關(guān)的仿真與試驗驗證。本文首先基于國內(nèi)外文獻分析了六足機器人近年來的發(fā)展現(xiàn)狀,尤其是對各種六足機器人的機械結(jié)構(gòu)與控制方式進行詳細地對比與分析。針對本次課題的主要研究方向,即結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制方式,詳細對比了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)缺點,同時制定了本次設(shè)計六足機器人的主要性能指標(biāo),確定了本文的具體研究內(nèi)容。其次,通過分析六足機器人的性能指標(biāo),提出了基于模塊化蛇形機器人的快速搭建方案——以蛇形機器人模塊化關(guān)節(jié)作為六足機器人... 

【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)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Spirit火星探測車沉陷于火星表面

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文多足機器人能夠適應(yīng)各種復(fù)雜非結(jié)構(gòu)環(huán)境，能夠完成崎嶇地面上的運輸任務(wù)、野戰(zhàn)戰(zhàn)場上的偵察任務(wù)和外星環(huán)境下的探測任務(wù)[2]。近些年來為了更好地服務(wù)經(jīng)濟民生國內(nèi)外許多學(xué)者正在進一步挖掘多足機器人的潛力，不斷開發(fā)多足機器人的功能如此一來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與變革，多足機器人將不僅僅是一種高性能的移動平臺，更是一種新型功能裝備，在各行各業(yè)中有著潛在的應(yīng)用前景。綜上，多足機器人代表未來機器人領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向，是一個國家綜合科技實力的體現(xiàn)，未來也可以在近地軌道航天器的組裝與維護工作上發(fā)揮不可替代的作用，如圖 1-2 所示為多足機器人進行太空作業(yè)；因此我們需要盡快掌握多足機器人的核心技術(shù)，突破目前的理論瓶頸，對于提高我國的機器人科研水平具有重要的意義。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文機器人腿部擁有三個自由度，可以模擬生物螃蟹的橫向步態(tài)運動[4]，大大增加了機器人運動的靈活性；Ariel 機器人采用“淹水”設(shè)計，海水可以從縫隙之間進入機器人內(nèi)部，從而減小了海水浮力對機器人的作用，增大了機器人的附著力，有利于機器人行走的穩(wěn)定性。此外，Ariel 機器人腿部關(guān)節(jié)運動范圍較大，能夠保證其在傾覆后依然能夠行走，從而降低了因為海浪、紊流對機器人工作的影響，大大提高了機器人在水中的穩(wěn)定性與可靠性[5]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Hopf振蕩器的六足機器人步態(tài)CPG模型設(shè)計[J]. 任杰,徐海東,干蘇,王斌銳.  智能系統(tǒng)學(xué)報. 2016(05)
[2]具有手腳融合功能的多足步行機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 王良文,王新杰,陳學(xué)東,唐維綱.  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(05)
[3]六邊形對稱分布六腿機器人的典型步態(tài)及其運動性能分析[J]. 丁希侖,王志英,Alberto ROVETTA.  機器人. 2010(06)
[4]NOVEL FORMULATION OF STATIC STABILITY FOR A WALKING QUADRUPED ROBOT[J]. Chen XuedongSchool of Mechanical Scienceand Engineering,Huazhong University of Scienceand Technology,Wuhan 430074, China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2003(02)

博士論文
[1]電驅(qū)動大負重比六足機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及其移動特性研究[D]. 莊紅超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鏈?zhǔn)剿淖杂啥葯C器人結(jié)構(gòu)設(shè)計及重構(gòu)策略研究[D]. 唐源.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]重載液壓六足機器人的單腿設(shè)計及仿真分析[D]. 高靖.吉林大學(xué) 2017
[3]基于多維度空間耦合的六足機器人非平坦地形下步態(tài)規(guī)劃[D]. 阮惠祥.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于沖擊阻抗能量裕度算法的六足機器人運動失穩(wěn)控制方法[D]. 徐冬.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[5]重載六足液壓機器人的行走機構(gòu)分析[D]. 楊光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于Vortex平臺的重載六足機器人動力學(xué)仿真研究[D]. 金馬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于非線性振子的CPG步態(tài)生成器及其運動控制方法研究[D]. 于海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3120323