本文關(guān)鍵詞：球形兩棲機器人的特性評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文中所研究的球形兩棲機器人是一種水陸兩棲探測器,它不僅可以完成水域里的水平方向前進后退運動、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)運動以及上浮下潛運動等,還可以在陸地上實現(xiàn)爬行行走運動�？紤]到球形兩棲機器人自身的穩(wěn)定性能,本論文對機器人采用了對稱性的設(shè)計;為了使球形兩棲機器人可以在一些比較狹窄的自然水域以及管道中完成偵查、監(jiān)測、采集等任務(wù),該機器人采用了較小的機身體積;為了抓取海洋樣品資源、實時監(jiān)控海洋動態(tài)環(huán)境,我們給球形兩棲機器人配置了機械手臂和視頻模塊;同時我們的機器人采用了直流噴水電機,降低了機器人的噪聲,隱蔽性方面得到提高;另外較大的內(nèi)部空間允許該機器人可以攜帶更小的子機器人去完成一些特定的作業(yè)任務(wù),同時可以裝載更大容量電池以提高續(xù)航能力。因此,該水陸兩棲機器人有著廣闊的應(yīng)用空間和研究價值。該球形兩棲機器人由一個球殼、一個亞克力圓盤、一套視頻模塊、兩個機械手臂、四個推進系統(tǒng)和控制單元等組成。本機器人中,一個噴水推進系統(tǒng)由一個直流噴水電機和兩個伺服電機組成,通過采用矢量噴水推進方式進行噴水推力調(diào)整,通過調(diào)節(jié)舵機的PWM(Pulse Width Modulation)占空比和各個驅(qū)動腿的步態(tài),來改變機器人陸地步態(tài)和行走速度。球形兩棲機器人的主控單元采用的是AVR(Atmega 2560)單片機,從控制器是一款A(yù)RM(STM32f103RE)內(nèi)核的Arduino開發(fā)板。論文中首先對球形兩棲機器人的機械特性和控制系統(tǒng)做出了分析和優(yōu)化,完成了球形兩棲機器人驅(qū)動電路和控制單元的設(shè)計。之后對機器人的運動特性進行了詳細的討論和研究。本文研究的重點是對球形兩棲機器人進行特性評價,主要包括陸地運動特性評價和水中運動特性評價。陸地特性評價包括步態(tài)行走、負載、爬坡、抓取等;水中特性評價主要包括水中前進后退運動,原地旋轉(zhuǎn)運動,機器人上浮下潛運動和水下視頻傳輸?shù)�。該特性評價充分驗證了球形兩棲機器人的各項基礎(chǔ)性能指標,為球形兩棲機器人的后續(xù)開發(fā)和研究奠定了理論依據(jù)和現(xiàn)實基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：球形兩棲機器人 水下探測器 運動分析 陸地特性評價 水中特性評價
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 水下機器人的研究背景和意義9-10
• 1.2 水下機器人的研究現(xiàn)狀分析10-15
• 1.2.1 水下機器人的國外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 水下機器人的國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)15-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 球形兩棲機器人的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)18-28
• 2.1 球形兩棲機器人的基本結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 球形兩棲機器人的機械結(jié)構(gòu)分析19-21
• 2.2.1 球形兩棲機器人殼體的分析19-20
• 2.2.2 球形兩棲機器人的驅(qū)動器和機械手臂分析20-21
• 2.3 球形兩棲機器人的控制系統(tǒng)分析21-27
• 2.3.1 球形兩棲機器人的控制電路分析21-25
• 2.3.2 球形兩棲機器人的控制信號分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 球形兩棲機器人運動特性分析28-37
• 3.1 球形兩棲機器人陸地運動28-32
• 3.1.1 陸地運動步態(tài)分析28-31
• 3.1.2 球形兩棲機器人陸地運動特性31-32
• 3.2 球形兩棲機器人水下運動32-36
• 3.2.1 球形兩棲機器人的水下運動分析32-35
• 3.2.2 球形兩棲機器人水中運動特性35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第四章 球形兩棲機器人陸地運動特性評價37-45
• 4.1 球形兩棲機器人在不同地形下的行走特性評價37-39
• 4.1.1 評價目的37
• 4.1.2 過程及評價總結(jié)37-39
• 4.2 球形兩棲機器人的爬坡特性評價39-41
• 4.2.1 評價目的39
• 4.2.2 過程及評價總結(jié)39-41
• 4.3 球形兩棲機器人的抓取特性評價41-44
• 4.3.1 評價目的41-42
• 4.3.2 過程及評價總結(jié)42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 球形兩棲機器人的水下運動特性評價45-58
• 5.1 球形兩棲機器人的水平前進后退特性評價45-48
• 5.1.1 評價目的45
• 5.1.2 過程及評價總結(jié)45-48
• 5.2 球形兩棲機器人的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)特性評價48-51
• 5.2.1 評價目的48
• 5.2.2 過程及評價總結(jié)48-51
• 5.3 球形兩棲機器人的上浮下潛特性評價51-55
• 5.3.1 評價目的51
• 5.3.2 過程及評價總結(jié)51-55
• 5.4 球形兩棲機器人的視頻傳輸特性評價55-57
• 5.4.1 評價目的55
• 5.4.2 過程及評價總結(jié)55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)和展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻60-63
• 發(fā)表論文和科研情況說明63-64
• 致謝64-65

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;2001恩格爾伯格機器人獎頒布[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年05期

2 ;神奇的機器人世界[J];機電新產(chǎn)品導(dǎo)報;2001年Z5期

3 宋樹藩;采用機器人的有效自動化[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2001年06期

4 ;創(chuàng)造出色的機器人[J];個人電腦;2003年04期

5 ;危險作業(yè)機器人——人類的好幫手——訪國家863機器人技術(shù)主題專家組專家戴先中教授[J];機器人技術(shù)與應(yīng)用;2003年03期

6 小才;;機器人時代[J];電腦愛好者;2006年13期

7 宋海宏;;機器人技術(shù)展望[J];山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報;2006年04期

8 董煬斌;蔣靜坪;何衍;;一種基于雙令牌的多機器人協(xié)作策略研究[J];計算機工程;2007年12期

9 王國奎;劉彥波;;草方格鋪設(shè)機器人綜合、高效控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];科技咨詢導(dǎo)報;2007年20期

10 陳秀珍;潘拓;;21世紀初機器人技術(shù)的走向[J];中國設(shè)備工程;2007年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊朝虹;張海珠;;機器人技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[A];先進制造技術(shù)論壇暨第五屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2006年

2 王明輝;王楠;李斌;;面向災(zāi)難救援的機器人控制站系統(tǒng)設(shè)計[A];中國儀器儀表學(xué)會第十二屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 郭戈;王燕;王偉;;一種多機器人協(xié)作方法[A];第二十屆中國控制會議論文集（下）[C];2001年

4 崔世鋼;邴志剛;彭商賢;王玉東;;基于遠程腦概念的服務(wù)機器人開發(fā)平臺的設(shè)計與研究[A];先進制造技術(shù)論壇暨第二屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2003年

5 楊瑩;丁X;許侃;;國際機器人科學(xué)知識前沿演化的可視化分析[A];科學(xué)學(xué)理論與科學(xué)計量學(xué)探索——全國科學(xué)技術(shù)學(xué)暨科學(xué)學(xué)理論與學(xué)科建設(shè)2008年聯(lián)合年會論文集[C];2008年

6 唐矯燕;趙群飛;黃杰;楊汝清;;基于兩足步行椅機器人的人在環(huán)中的助殘機器人控制系統(tǒng)[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

7 薛頌東;曾建潮;杜靜;;具運動學(xué)特性約束的群機器人目標搜索[A];2009中國控制與決策會議論文集（2）[C];2009年

8 張國偉;李斌;龔海里;王聰;鄭懷兵;;廢墟洞穴搜救機器人控制軟件設(shè)計與實現(xiàn)[A];中國儀器儀表學(xué)會第十二屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

9 崔世鋼;方景林;劉嘉q;彭商賢;邴志剛;;服務(wù)機器人開發(fā)中測控問題的研究[A];中國儀器儀表學(xué)會第五屆青年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

10 吳國盛;李云霞;李驪;;一種基于極坐標系下的機器人動態(tài)避碰算法[A];2006中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 冬冬;看看自動化機器人在包裝業(yè)中能起多大作用[N];中國包裝報;2005年

2 莽九晨　周之然;有感“機器人道德法”[N];人民日報;2007年

3 記者 陳琳;機器人總動員[N];第一財經(jīng)日報;2010年

4 記者 孫亞斐;千余支隊伍攜機器人亮相金城[N];蘭州日報;2011年

5 崔鑫;機器人也能和您一起下廚[N];北京科技報;2012年

6 特約記者 楊保國;中國科大“藍鷹”稱雄機器人世界杯[N];大眾科技報;2007年

7 本報記者　 陳淑娟;機器人走近生活[N];計算機世界;2006年

8 虎虎;科學(xué)好玩（三）[N];四川科技報;2007年

9 孫潛彤;新松公司：在機器人研發(fā)領(lǐng)域顯身手[N];經(jīng)濟日報;2008年

10 財宣邋Q孟推，

本文編號：334073