軟體模塊化機(jī)器人由具有一定運(yùn)動(dòng)能力的軟體模塊單元組成,模塊單元的兩端具有能夠?qū)崿F(xiàn)連接和斷開(kāi)功能的連接件,模塊間通過(guò)不同連接面的連接與斷開(kāi),能夠形成多種構(gòu)型的軟體機(jī)器人。軟體模塊化機(jī)器人區(qū)別于傳統(tǒng)模塊化機(jī)器人的主要特點(diǎn)在于模塊單元的制作材料和驅(qū)動(dòng)方式。相較于剛性模塊,軟體模塊的材料具有高彈性,能夠產(chǎn)生連續(xù)性的變形,具有無(wú)限的彎曲自由度。其驅(qū)動(dòng)方式不再限于電機(jī)或者舵機(jī),而是可以使用氣體、化學(xué)反應(yīng)、金屬記憶合金等多種新型驅(qū)動(dòng)方式。將軟材料、新型驅(qū)動(dòng)方式與模塊化相結(jié)合,并實(shí)現(xiàn)軟體模塊化機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)成為一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。在預(yù)定的驅(qū)動(dòng)方式條件下,如何實(shí)現(xiàn)軟體模塊單元既有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)能力,又有連接與斷開(kāi)的能力,建立軟體模塊驅(qū)動(dòng)方式與變形的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)為本領(lǐng)域目前研究的主要難題,也是本論文研究的主要內(nèi)容。軟體模塊單元的基本結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)器人變形、整體構(gòu)型、運(yùn)動(dòng)能力有直接的影響。本文基于模塊化機(jī)器人的可重復(fù)、可配置、可替代設(shè)計(jì)原則,采用模塊化理念設(shè)計(jì)軟體機(jī)器人。打破剛性機(jī)器人依賴(lài)于驅(qū)動(dòng)器從而實(shí)現(xiàn)多自由度轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的形式,利用氣體驅(qū)動(dòng)軟體模塊單元,為實(shí)現(xiàn)軟體模塊的彎曲、運(yùn)動(dòng),需要獲得軟體模塊結(jié)構(gòu)參... 

【文章頁(yè)數(shù)】：125 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 軟體模塊化機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軟體機(jī)器人模塊單元研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軟體機(jī)器人變形分析方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 模塊化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問(wèn)題與難點(diǎn)
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 軟體模塊化機(jī)器人模塊單元研制
    2.1 引言
    2.2 軟體機(jī)器人模塊單元設(shè)計(jì)
        2.2.1 軟體機(jī)器人模塊單元設(shè)計(jì)要求
        2.2.2 軟體機(jī)器人模塊單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 軟體模塊單元結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.3.1 基于有限元仿真的模塊單元結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.2 軟體模塊連接件結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)
    2.4 軟體模塊單元制造與性能分析
        2.4.1 模具與模塊制造
        2.4.2 軟體模塊單元性能分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 軟體機(jī)器人模塊單元變形分析
    3.1 引言
    3.2 軟體模塊單元非線(xiàn)性變形建模
    3.3 軟體模塊單元變形分析
        3.3.1 軟體模塊靜力學(xué)方程推導(dǎo)
        3.3.2 軟體模塊靜力學(xué)方程轉(zhuǎn)化
        3.3.3 軟體模塊變形方程求解
    3.4 本章小結(jié)
第4章 軟體機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制研究
    4.1 引言
    4.2 基于混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模
        4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        4.2.2 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與分析
        4.2.3 軟體機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
    4.3 典型構(gòu)型機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制
        4.3.1 軟體機(jī)器人仿尺蠖協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)
        4.3.2 軟體機(jī)器人仿蚯蚓協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)
        4.3.3 T字構(gòu)型軟體機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)
        4.3.4 軟體機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)切換策略
    4.4 本章小結(jié)
第5章 軟體模塊化機(jī)器人實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 軟體模塊電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    5.3 運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與分析
        5.3.1 模塊單元彎曲對(duì)接運(yùn)動(dòng)
        5.3.2 軟體模塊化機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)
        5.3.3 軟體模塊單元組合運(yùn)動(dòng)
        5.3.4 軟體模塊化機(jī)器人變構(gòu)型
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3734635