深空探測(cè)設(shè)備在太空及地外天體環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)能力制約著深空探測(cè)任務(wù)的進(jìn)一步執(zhí)行。行星探測(cè)器以輪式探測(cè)工具為主,在面對(duì)非結(jié)構(gòu)化地形時(shí)表現(xiàn)的機(jī)動(dòng)性能較差,相比之下,足式機(jī)器人具有較大的發(fā)展?jié)摿翱臻g。目前,美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)研制出了行星探測(cè)足式機(jī)器人,但大都采用靜步態(tài)行走方式,雖然保證了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性,卻降低了機(jī)器人的靈活性,間接的限制了機(jī)器人的探測(cè)范圍。若能夠合理地規(guī)劃足式探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,采用動(dòng)步態(tài)行走,可大大提升足式探測(cè)器的探測(cè)范圍和執(zhí)行探測(cè)任務(wù)的效率。足式機(jī)器人的軌跡規(guī)劃問(wèn)題是關(guān)于如何在滿足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程等物理約束條件的情況下生成足式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,是足式機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn),不少研究人員提出了各自的軌跡規(guī)劃方法,這些規(guī)劃方法大都針對(duì)足-地相互作用模型為剛性接觸模型的足式機(jī)器人,一般不適用于在松軟地面環(huán)境中執(zhí)行探測(cè)任務(wù)的星球探測(cè)足式機(jī)器人。因此,本文以月面四足移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)為研究對(duì)象,提出了一種考慮于足-地相互作用力學(xué)特性的機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法,為后續(xù)月面足式機(jī)器人在月表復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)提供支持。針對(duì)月球表面松軟易變形的特點(diǎn),建立了月面四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題研究背景
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 月面足式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 足式機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模及研究現(xiàn)狀
        1.3.3 足式機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 月面四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 月面四足機(jī)器人簡(jiǎn)介
    2.3 月面四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        2.3.1 月面四足機(jī)器人機(jī)體運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        2.3.2 月面四足機(jī)器人單腿位置分析
        2.3.3 考慮滑移的月面四足機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
    2.4 考慮關(guān)節(jié)力和足地力的月面四足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模
        2.4.1 月面四足機(jī)器人足-地力學(xué)模型
        2.4.2 月面四足機(jī)器人關(guān)節(jié)力學(xué)模型
        2.4.3 基于Lagrange法的月面四足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于Gauss偽譜法的月面四足機(jī)器人軌跡規(guī)劃方法
    3.1 引言
    3.2 月面四足機(jī)器人軌跡規(guī)劃問(wèn)題描述
    3.3 基于Gauss偽譜法的月面四足機(jī)器人狀態(tài)軌跡的離散化
    3.4 Gauss偽譜法網(wǎng)格自適應(yīng)調(diào)整方法
        3.4.1 月面四足機(jī)器人軌跡規(guī)劃誤差評(píng)估方法
        3.4.2 Gauss偽譜網(wǎng)格調(diào)整方法
    3.5 本章小結(jié)
第4章 月面四足機(jī)器人軌跡規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真分析
    4.1 引言
    4.2 月面四足機(jī)器人動(dòng)力學(xué)仿真系統(tǒng)構(gòu)建
    4.3 月面四足機(jī)器人模型參數(shù)設(shè)定
    4.4 月面四足機(jī)器人軌跡規(guī)劃仿真驗(yàn)證
    4.5 月面四足機(jī)器人仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]月面服務(wù)機(jī)器人研究進(jìn)展及發(fā)展設(shè)想[J]. 韓亮亮,陳萌,張崇峰,張玉花.  載人航天. 2018(03)
[2]兩足機(jī)器人步態(tài)的參數(shù)化設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J]. 竇瑞軍,馬培蓀,謝玲.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(04)

博士論文
[1]自由漂浮空間機(jī)器人路徑規(guī)劃及控制方法研究[D]. 曾祥鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于柔性及反驅(qū)特性的六足機(jī)器人建模與仿真研究[D]. 金馬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]含間隙鉸鏈機(jī)構(gòu)非線性接觸力和碰撞動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王旭鵬.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[4]電驅(qū)動(dòng)大負(fù)重比六足機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其移動(dòng)特性研究[D]. 莊紅超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]帶有非完整約束的欠驅(qū)動(dòng)航天器控制方法研究[D]. 莊宇飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]非結(jié)構(gòu)地形輪足式移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)與步態(tài)規(guī)劃研究[D]. 趙旦譜.清華大學(xué) 2010
[7]高超聲速滑翔式再入飛行器軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)方法研究[D]. 雍恩米.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[8]多足步行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)及力規(guī)劃研究[D]. 王新杰.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]水下六足機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)建模及仿真研究[D]. 汪昆鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]空間望遠(yuǎn)鏡運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃研究[D]. 楊智科（Yang Chihk’o）.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]串聯(lián)彈性關(guān)節(jié)控制與交互剛度辨識(shí)[D]. 呂鋮杰.浙江大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3671001