發(fā)布時(shí)間：2017-04-29 03:04

  本文關(guān)鍵詞：球形兩棲機(jī)器人的特性評(píng)價(jià)，，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(jī)器人是一種水陸兩棲探測(cè)器,它不僅可以完成水域里的水平方向前進(jìn)后退運(yùn)動(dòng)、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及上浮下潛運(yùn)動(dòng)等,還可以在陸地上實(shí)現(xiàn)爬行行走運(yùn)動(dòng)�？紤]到球形兩棲機(jī)器人自身的穩(wěn)定性能,本論文對(duì)機(jī)器人采用了對(duì)稱(chēng)性的設(shè)計(jì);為了使球形兩棲機(jī)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(cè)、采集等任務(wù),該機(jī)器人采用了較小的機(jī)身體積;為了抓取海洋樣品資源、實(shí)時(shí)監(jiān)控海洋動(dòng)態(tài)環(huán)境,我們給球形兩棲機(jī)器人配置了機(jī)械手臂和視頻模塊;同時(shí)我們的機(jī)器人采用了直流噴水電機(jī),降低了機(jī)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(jī)器人可以攜帶更小的子機(jī)器人去完成一些特定的作業(yè)任務(wù),同時(shí)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(jī)器人有著廣闊的應(yīng)用空間和研究?jī)r(jià)值。該球形兩棲機(jī)器人由一個(gè)球殼、一個(gè)亞克力圓盤(pán)、一套視頻模塊、兩個(gè)機(jī)械手臂、四個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)和控制單元等組成。本機(jī)器人中,一個(gè)噴水推進(jìn)系統(tǒng)由一個(gè)直流噴水電機(jī)和兩個(gè)伺服電機(jī)組成,通過(guò)采用矢量噴水推進(jìn)方式進(jìn)行噴水推力調(diào)整,通過(guò)調(diào)節(jié)舵機(jī)的PWM(Pulse Width Modulation)占空比和各個(gè)驅(qū)動(dòng)腿的步態(tài),來(lái)改變機(jī)器人陸地步態(tài)和行走速度。球形兩棲機(jī)器人的主控單元采用的是AVR(Atmega 2560)單片機(jī),從控制器是一款A(yù)RM(STM32f103RE)內(nèi)核的Arduino開(kāi)發(fā)板。論文中首先對(duì)球形兩棲機(jī)器人的機(jī)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(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路和控制單元的設(shè)計(jì)。之后對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了詳細(xì)的討論和研究。本文研究的重點(diǎn)是對(duì)球形兩棲機(jī)器人進(jìn)行特性評(píng)價(jià),主要包括陸地運(yùn)動(dòng)特性評(píng)價(jià)和水中運(yùn)動(dòng)特性評(píng)價(jià)。陸地特性評(píng)價(jià)包括步態(tài)行走、負(fù)載、爬坡、抓取等;水中特性評(píng)價(jià)主要包括水中前進(jìn)后退運(yùn)動(dòng),原地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),機(jī)器人上浮下潛運(yùn)動(dòng)和水下視頻傳輸?shù)�。該特性評(píng)價(jià)充分驗(yàn)證了球形兩棲機(jī)器人的各項(xiàng)基礎(chǔ)性能指標(biāo),為球形兩棲機(jī)器人的后續(xù)開(kāi)發(fā)和研究奠定了理論依據(jù)和現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：球形兩棲機(jī)器人 水下探測(cè)器 運(yùn)動(dòng)分析 陸地特性評(píng)價(jià) 水中特性評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【目錄】：

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

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6 特約記者 楊保國(guó);中國(guó)科大“藍(lán)鷹”稱(chēng)雄機(jī)器人世界杯[N];大眾科技報(bào);2007年

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10 財(cái)宣邋Q孟推

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