本文通過(guò)詳細(xì)分析四足機(jī)器人國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,結(jié)合仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)出一種用于馬術(shù)輔助治療的四足仿生馬機(jī)器人。該機(jī)器人腿部系統(tǒng)采用凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),具有兩個(gè)自由度,能夠?qū)崿F(xiàn)足端軌跡跨距與高度的調(diào)整,進(jìn)而形成不同運(yùn)動(dòng)軌跡以滿(mǎn)足不同患者的康復(fù)需求。在仿生馬機(jī)器人研究過(guò)程中,根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究的總結(jié),本文設(shè)計(jì)了仿生馬機(jī)器人的整體構(gòu)型,對(duì)仿生馬機(jī)器人工作原理進(jìn)行了詳細(xì)論述。為了求解該機(jī)器人腿部系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),對(duì)其腿部系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模分析和MATLAB運(yùn)動(dòng)分析程序的開(kāi)發(fā),分析了各結(jié)構(gòu)參數(shù)與步行腿足端點(diǎn)軌跡、速度和加速度的關(guān)系,以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中凸輪壓力角等特征性能。基于Adams仿真軟件,對(duì)仿生馬機(jī)器人的三維模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,分析了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩、步行腿受力以及機(jī)器人質(zhì)心加速度等特性。提出了通過(guò)采用變速驅(qū)動(dòng)的方式,消除仿真過(guò)程中機(jī)器人整體跳躍的現(xiàn)象。根據(jù)仿生馬機(jī)器人腿部系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,推導(dǎo)支點(diǎn)可變平底擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)模型,進(jìn)而推出其凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化模型和凸輪輪廓設(shè)計(jì)模型。隨后,將支點(diǎn)可變平底擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)模型應(yīng)用到仿生馬機(jī)器人腿部系統(tǒng)中,可以達(dá)到在滿(mǎn)足患者康復(fù)需求的基礎(chǔ)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 四足機(jī)器人構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外四足機(jī)器人構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)四足機(jī)器人構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 四足機(jī)器人腿部結(jié)構(gòu)的研究
    1.3 機(jī)器人在康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.1 康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展
        1.3.2 各類(lèi)組合機(jī)構(gòu)在康復(fù)機(jī)器人構(gòu)型中的應(yīng)用
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 現(xiàn)有研究的不足
        1.4.2 具體研究?jī)?nèi)容
    1.5 論文內(nèi)容安排
第二章 仿生馬機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 仿生馬機(jī)器人整體構(gòu)型設(shè)計(jì)
        2.2.1 整體構(gòu)型設(shè)計(jì)
        2.2.2 機(jī)器人整體運(yùn)動(dòng)原理
    2.3 機(jī)器人步行腿部系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 構(gòu)型設(shè)計(jì)
        2.3.2 機(jī)器人腿部系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)原理
        2.3.3 腿部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)劃分
    2.4 基于SolidWorks構(gòu)建仿生馬機(jī)器人三維模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 仿生馬機(jī)器人腿部系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與分析
    3.1 引言
    3.2 腿部系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與分析
        3.2.1 建立各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        3.2.2 各機(jī)構(gòu)速度和加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    3.3 基于牛頓迭代法求解腿部系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)參數(shù)
        3.3.1 牛頓迭代法原理
        3.3.2 MATLAB求解程序
    3.4 腿部系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析
        3.4.1 軌跡實(shí)例分析
        3.4.2 速度和加速實(shí)例分析
        3.4.3 壓力角實(shí)例分析
        3.4.4 基于SolidWorks腿部系統(tǒng)軌跡與凸輪壓力角的驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于Adams的仿生馬機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真
    4.1 引言
    4.2 仿生馬機(jī)器人模型仿真
    4.3 跳動(dòng)現(xiàn)象的改善
    4.4 本章小結(jié)
第五章 步距機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 優(yōu)化問(wèn)題的提出
    5.3 支點(diǎn)可變平底擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化模型的建立
        5.3.1 重要幾何參數(shù)關(guān)系的推導(dǎo)
        5.3.2 建立通用優(yōu)化模型
    5.4 基于遺傳算法求解凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化模型
        5.4.1 遺傳算法基本思想
        5.4.2 遺傳算法的組成
    5.5 求解優(yōu)化模型實(shí)例
        5.5.1 基本參數(shù)賦值
        5.5.2 具體優(yōu)化模型
    5.6 本章小結(jié)
第六章 步距機(jī)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)綜合
    6.1 引言
    6.2 建立機(jī)構(gòu)通用凸輪輪廓設(shè)計(jì)模型
        6.2.1 機(jī)構(gòu)初始位置變量的求解
        6.2.2 基于反轉(zhuǎn)法確定機(jī)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
        6.2.3 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇
    6.3 通用凸輪輪廓設(shè)計(jì)模型檢驗(yàn)
    6.4 通用凸輪輪廓設(shè)計(jì)模型實(shí)例
        6.4.1 求解實(shí)例模型凸輪輪廓
        6.4.2 支點(diǎn)可變平底擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)例應(yīng)用
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間獲得專(zhuān)利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3711455