發(fā)布時(shí)間：2023-09-17 08:56

　　輪足機(jī)器人是可以實(shí)現(xiàn)輪式移動(dòng)和足式移動(dòng)的機(jī)器人,即輪式機(jī)器人與步行機(jī)器人的組合。輪式機(jī)器人具有高速、高效、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)非平整環(huán)境適應(yīng)性差;步行機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),具有較強(qiáng)的越障能力,但機(jī)構(gòu)復(fù)雜,移動(dòng)速度低。輪足機(jī)器人兼具兩者的優(yōu)點(diǎn),逐漸成為國(guó)內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人的研究熱點(diǎn)之一。雙輪足機(jī)器人較多輪足機(jī)器人更能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境,結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,但其運(yùn)動(dòng)和力學(xué)穩(wěn)定性差增加了機(jī)器人控制的難度,使兩種運(yùn)動(dòng)模式互換難以有效可靠地實(shí)現(xiàn)。本文以前人對(duì)輪足機(jī)器人的研究為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種冗余自由度模塊化雙輪足機(jī)器人,將輪足機(jī)器人和雙足機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)結(jié)合,并從機(jī)器人系統(tǒng)搭建、輪式移動(dòng)和輪式移動(dòng)與雙足步行模式切換三個(gè)方面進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和方案,提出并構(gòu)建了一種模塊化七自由度雙輪足機(jī)器人,然后利用D-H參數(shù)法對(duì)機(jī)器人的輪式移動(dòng)模式和雙足步行模式分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。2)對(duì)機(jī)器人在輪式移動(dòng)模式下進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析,結(jié)合機(jī)器人構(gòu)型特點(diǎn)和輪子的運(yùn)動(dòng)約束以及機(jī)器人的穩(wěn)定性分析,給出機(jī)器人在輪式移動(dòng)模式下的雙輪差速運(yùn)動(dòng)方式和變輪距變輪向運(yùn)動(dòng)方式。3)對(duì)機(jī)器人輪式移動(dòng)和雙足步行的模式切換進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 輪足機(jī)器人樣機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 輪足機(jī)器人輪式與步行模式切換研究狀況
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 雙輪足機(jī)器人構(gòu)建與建模
    2.1 引言
    2.2 設(shè)計(jì)要求及方案確定
    2.3 機(jī)器人構(gòu)型分析與設(shè)計(jì)
    2.4 機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        2.4.1 機(jī)械系統(tǒng)
        2.4.2 控制系統(tǒng)
    2.5 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
        2.5.1 雙足步行模式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
        2.5.2 輪式移動(dòng)模式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 輪式移動(dòng)下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析
    3.1 引言
    3.2 機(jī)器人結(jié)構(gòu)特征
        3.2.1 機(jī)器人構(gòu)型
        3.2.2 輪子的運(yùn)動(dòng)約束
    3.3 穩(wěn)定性分析
    3.4 雙輪差速運(yùn)動(dòng)
        3.4.1 幾何構(gòu)型分析
        3.4.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.5 變輪距和變輪向運(yùn)動(dòng)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 雙足步行與輪式移動(dòng)模式切換
    4.1 引言
    4.2 重心穩(wěn)定性分析
        4.2.1 重心計(jì)算
        4.2.2 支撐區(qū)域分析
        4.2.3 穩(wěn)定性判據(jù)
    4.3 輪足混合步態(tài)
    4.4 雙足-輪式模式切換運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
        4.4.1 左足-左輪運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
        4.4.2 右足-右輪運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
    4.5 本章小結(jié)
第五章 仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 仿真環(huán)境搭建
    5.3 輪式移動(dòng)仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.4 雙足-輪式模式切換仿真與實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 左足-左輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程
        5.4.2 右足-右輪運(yùn)動(dòng)過(guò)程
    5.5 綜合實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3847409