機器人的理念可以追述到上世紀20年代,時至今日,機器人的發(fā)展已取得重要突破。工業(yè)機械手,地震救援機器狗,偵查昆蟲機器人和載貨AGV等機器人智能設(shè)備已經(jīng)進入工業(yè)生產(chǎn),軍事探索等各個領(lǐng)域�？芍貥�(gòu)機器人作為機器人的一種,在星球探測、危險環(huán)境作業(yè)等不適合人類工作的場合里發(fā)揮了巨大作用。基于此,本文針對可重構(gòu)式機器人移動平臺的運動規(guī)劃進行了如下研究:1、機器人移動平臺的結(jié)構(gòu)研究機器人移動平臺作為機器人的底盤,起到機器人承載和驅(qū)動本體移動的功能。模仿六足昆蟲的身體結(jié)構(gòu),移動平臺采用對稱式結(jié)構(gòu),底盤可伸縮,方便通過狹小的空間。六條支腿對稱分布在平臺兩側(cè),支腿結(jié)構(gòu)采用輪足可轉(zhuǎn)換式,以適應(yīng)不同的地形環(huán)境。利用軟件建立移動平臺的三維模型并制作了實驗用樣機,樣機支腿關(guān)節(jié)采用舵機驅(qū)動,控制芯片采用單片機系統(tǒng)。2、機器人移動平臺的步態(tài)規(guī)劃對移動平臺建立運動學(xué)方程,進行了運動學(xué)的正、逆解分析;研究了移動平臺的步態(tài)規(guī)劃,爬行時采用三角步態(tài),滾動時采用四足步態(tài),并且根據(jù)靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)對可重構(gòu)機器人移動平臺進行了穩(wěn)定性分析;模仿六足昆蟲的三角步態(tài),對移動平臺進行步態(tài)的仿真和實驗以驗證步態(tài)規(guī)劃的合理性。3、機器人移動平臺... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＤＲＲＳ機器人動力系統(tǒng)??Ｆｉｇ．１．１?ＤＲＲＳ?Ｒｏｂｏｔ?ｐｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??

中科院沈陽自動化研宄所的李斌研究員發(fā)表了幾篇關(guān)于可重構(gòu)模塊化機器人的文章??［１７－２４劉金國等對自重構(gòu)模塊機器人的重構(gòu)分析方法進行了深入研宄，基于自重構(gòu)模塊化??機器人“ＡＭＯＥＢＡ－Ｉ”的９種構(gòu)型，如圖１．３所示，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的分析方法［氣??該方法主要通過將每種構(gòu)形賦不同的權(quán)值，然后運用相關(guān)算法進行最優(yōu)路徑的選擇，經(jīng)過??數(shù)值分析和仿真實驗充分證明了該方法的可行性，這種方法也被科研人員廣泛的應(yīng)用于可??重構(gòu)機器人的構(gòu)型和自重構(gòu)研究。??ｉｎ??圖１．３?ＡＭＯＥＢＡ－１構(gòu)形變化圖??Ｆｉｇ．?１．３?ＡＭＯＥＢＡ－Ｉ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｃｈａｎｇｅ?ｄｉａｇｒａｍ??姜勇等研宄了可重構(gòu)機器人的自主辨識方法，基于ＭＲＭ系統(tǒng)樣機為研宄對象，如圖??１．４所示，改進了空間構(gòu)行方法提出了一種新的辨識方法，實現(xiàn)了完全在線自主辨識進行??重新構(gòu)形１２４］。??機器人＾?■??上位機?一??想：，最，么??總線??圖丨．４ＭＲＭ系統(tǒng)樣機??Ｆｉｇ．?１．４?ＭＲＭ?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ??

ＭｉｎｉＱｕａｄ，它包括轉(zhuǎn)動模塊、腿式模塊和車體模塊＾１；清華大學(xué)的鄭俊浩對可重構(gòu)機器人??的拓撲結(jié)構(gòu)展開了一系列深入研宄，并且提出了一種新的單元結(jié)構(gòu)模型；聶澄輝等研宄人??員基于仿生學(xué)理論和拓撲理論，研發(fā)了一套模塊化可重構(gòu)足式仿生機器人系統(tǒng)，如圖１．５??所示。該系統(tǒng)能夠重構(gòu)出不同構(gòu)型的足式機器人，缺點是必需要手動完成｜２６】；??圖１．５模塊化可重構(gòu)足式仿生機器人系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?１．５?Ｍｏｄｕｌａｒ?ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ?ｆｏｏｔ?ｂｉｏｎｉｃ?ｒｏｂｏｔ?ｓｙｓｔｅｍ??哈爾濱工業(yè)大學(xué)唐術(shù)鋒等設(shè)計了一種具有自鎖和模塊連接對中功能的新型鉤爪連接??機構(gòu)［２７］；魏延輝等提出了一種新的求解可重構(gòu)機器人運動學(xué)的方法［２８－２９］；東北大學(xué)的李樹??軍等人根據(jù)對可重構(gòu)機器人模塊的研宄，總結(jié)出了七種功能模塊，所有模塊的功能具有獨??立性，可以隨意組裝ｗ】；上海交通大學(xué)的徐威提出了一種有效的描述模型，對自重構(gòu)機器??人的拓撲結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)一描述，與這種描述模型相結(jié)合，提出一種自組織變形策略，通過相??關(guān)規(guī)則進化使機器人由局部自主運動產(chǎn)生全局系統(tǒng)自組織的結(jié)果【３｜】；東南大學(xué)和中國科技??大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等也對可重構(gòu)機器人做了一些深入的研宄。??１．２．２移動機器人運動規(guī)劃國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀??移動機器人運動規(guī)劃研宄主要分為步態(tài)規(guī)劃和路徑規(guī)劃兩部分。二十世紀六十年代第??一臺多足機器人誕生以來，專家學(xué)者們一直致力于多足機器人的運動規(guī)劃問題的研宄，經(jīng)??過幾十年的發(fā)展，有了一定的突破。??１．２．２．１移動機器人步態(tài)規(guī)劃國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀??機器人的步態(tài)規(guī)劃


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