輪腿復(fù)合機(jī)器人具有輪式移動(dòng)、腿足式移動(dòng)和輪腿復(fù)合式移動(dòng)等多種移動(dòng)方式,其優(yōu)異的移動(dòng)性能使其能適應(yīng)復(fù)雜地形,而具有操作能力的移動(dòng)機(jī)器人,能夠在移動(dòng)模式與操作模式間切換,進(jìn)而更好地適應(yīng)不同任務(wù)與復(fù)雜環(huán)境,成為移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)新的發(fā)展方向�；谏鲜霰尘�,本文提出了具有多種操作模式的輪腿復(fù)合機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo),其具有良好的移動(dòng)與操作能力,能夠適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化的復(fù)雜地形并完成多種操作任務(wù)。本文圍繞多操作模式輪腿復(fù)合機(jī)器人的設(shè)計(jì)目標(biāo),設(shè)計(jì)了機(jī)器人具有的多種操作形式、移動(dòng)形式和支鏈切換形式,給出了機(jī)器人支鏈應(yīng)滿足的約束條件,并提出了多種機(jī)器人構(gòu)型方案,綜合考慮機(jī)器人主要應(yīng)用場景、靈活性能和加工難易程度等多種因素,確定了機(jī)器人具體構(gòu)型方案。對機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,包括運(yùn)動(dòng)學(xué)正、反解以及速度、工作空間求解。計(jì)算了機(jī)器人的位置工作空間與姿態(tài)空間,根據(jù)姿態(tài)空間與機(jī)構(gòu)尺寸的關(guān)系對機(jī)器人尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。完成了對機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析,通過求解機(jī)器人操作部分與支撐部分的動(dòng)力學(xué)耦合關(guān)系,建立了機(jī)器人自協(xié)作模式下完整的動(dòng)力學(xué)模型;給出了機(jī)器人力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo),提出了基于力學(xué)性能優(yōu)化的調(diào)姿算法,并通過理論計(jì)算與仿真驗(yàn)證的方式... 

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多模式機(jī)器人研究進(jìn)展
        1.2.2 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.3 應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容
2 多操作模式輪腿復(fù)合機(jī)器人設(shè)計(jì)
    2.1 多操作模式輪腿復(fù)合機(jī)器人概念
    2.2 多操作模式輪腿復(fù)合機(jī)器人設(shè)計(jì)方法
    2.3 多操作模式輪腿復(fù)合機(jī)器人構(gòu)型實(shí)例
    2.4 方案確定
    2.5 本章小結(jié)
3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 坐標(biāo)系建立與位姿描述
    3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解
        3.2.1 支鏈運(yùn)動(dòng)學(xué)正解
        3.2.2 支鏈運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解
    3.3 速度分析
        3.3.1 操作支鏈速度分析
        3.3.2 支撐部分速度分析
    3.4 工作空間計(jì)算
        3.4.1 位置工作空間
        3.4.2 姿態(tài)工作空間
    3.5 尺寸優(yōu)化
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
    4.1 支鏈動(dòng)力學(xué)模型
    4.2 自協(xié)作模式動(dòng)力學(xué)模型
    4.3 基于力學(xué)性能優(yōu)化的調(diào)姿算法
        4.3.1 機(jī)器人力學(xué)表現(xiàn)性能
        4.3.2 姿態(tài)優(yōu)化實(shí)例
    4.4 本章小結(jié)
5 模式規(guī)劃與仿真
    5.1 步態(tài)規(guī)劃
        5.1.1 六足行走步態(tài)
        5.1.2 四足行走步態(tài)
        5.1.3 輪式行走步態(tài)
    5.2 步態(tài)切換過程與穩(wěn)定裕度
        5.2.1 步態(tài)切換過程
        5.2.2 切換過程穩(wěn)定裕度計(jì)算
    5.3 模式規(guī)劃
        5.3.1 工作模式定義
        5.3.2 模式切換過程
    5.4 V-REP仿真試驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
6 機(jī)器人樣機(jī)與實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 方案設(shè)計(jì)
        6.1.1 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
        6.1.2 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    6.2 機(jī)器人樣機(jī)實(shí)現(xiàn)
    6.3 機(jī)器人調(diào)試與實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 機(jī)器人調(diào)試實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 機(jī)器人行走與步態(tài)切換實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]具有主動(dòng)腰關(guān)節(jié)的四足機(jī)器人在間歇性對角小跑步態(tài)下的姿態(tài)平衡控制[J]. 鄭楚婷,宋光明,喬貴方,宋愛國,韋中.  機(jī)器人. 2016(06)
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[8]四足機(jī)器人改進(jìn)型對角小跑步態(tài)研究[J]. 常青,韓寶玲,羅慶生.  中國機(jī)械工程. 2015(18)
[9]基于Trot步態(tài)的四足機(jī)器人彈簧腿動(dòng)力學(xué)分析與仿真[J]. 鄭建華,牛軍川,江民圣,李蒙,榮學(xué)文.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(08)
[10]一種輪足復(fù)合式爬壁機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與分析[J]. 董偉光,王洪光,姜勇.  機(jī)器人. 2015(03)

博士論文
[1]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



本文編號(hào)：3719128