自第一次工業(yè)革命以來,機器代替人工勞動以有上百年歷史。機器人相比于人類勞作的諸多優(yōu)勢使得人類社會自動化進(jìn)程發(fā)展十分迅速。可重構(gòu)模塊化機器人是機器人的一個新的發(fā)展方向。模塊機器人是由一組具有相同接口組成的模塊構(gòu)成,可根據(jù)不同的任務(wù)組裝成不同的機器人構(gòu)型。傳統(tǒng)機器人一般用于某種特定任務(wù),比如:焊接或者搬運。對于傳統(tǒng)機器人而言主要存在如下缺陷:工作任務(wù)單一、制作成本高、機器人構(gòu)型固定、自由度固定與容錯率較低。而可重構(gòu)的模塊化機器人是一種新型的機器人。與傳統(tǒng)的機器人相比,可重構(gòu)模塊機器人對任務(wù)和環(huán)境的適應(yīng)能力更強。模塊化機器人具有設(shè)計簡單、研發(fā)周期短、制造維護(hù)成本低等優(yōu)點,目前已經(jīng)成為了機器人領(lǐng)域研究的熱點。模塊機器人的本體研究與仿生模塊機器人已經(jīng)成為了機器人發(fā)展的一種趨勢。本文實現(xiàn)了一個輕量級、小型化的模塊化機器人系統(tǒng)UnitBot。它區(qū)別于大型的模塊化機器人,小型模塊化機器人并不應(yīng)用于重負(fù)載場合。UnitBot是一款個人機器人(Personal robot),或者是消費級領(lǐng)域機器人。本文從模塊化機器人方法論、模塊機器人系統(tǒng)、模塊化機器人構(gòu)型、機器人控制軟件、仿生機器人運動分析五個方面展開研...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 模塊機器人系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 基礎(chǔ)模塊分類與模塊化設(shè)計方法
    2.3 主機器人模塊
        2.3.1 Unit Bot I模塊
        2.3.2 Unit Bot T模塊
        2.3.3 Unit Bot G模塊與接口
        2.3.4 Unit Bot Base與控制系統(tǒng)
    2.4 本章小節(jié)
第三章 模塊化機器人構(gòu)型設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)構(gòu)型機器人
    3.3 移動與移動操作機器人
    3.4 仿生機器人
    3.5 滾動與輪足機器人
    3.6 本章小節(jié)
第四章 模塊機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 基于ROS的模塊機器人軟件框架
        4.2.1 機器人模塊在ROS下的描述
        4.2.2 可重構(gòu)模塊化機器人運動鏈
    4.3 本章小節(jié)
第五章 蛇形機器人運動建模與實驗
    5.1 引言
    5.2 蛇形機器人蜿蜒運動建模
        5.2.1 蛇形模塊機器人受力分析
        5.2.2 蛇形模塊化機器人正運動學(xué)分析
    5.3 蛇形機器人運動實驗
        5.3.1 運動軌跡參數(shù)驗證實驗
        5.3.2 蜿蜒運動軌跡控制實驗
        5.3.3 行波運動軌跡控制實驗
    5.4 本章小節(jié)
第六章 輪足機器人運動建模與實驗
    6.1 引言
    6.2 輪足機器人構(gòu)型
    6.3 輪足機器人運動學(xué)
    6.4 機器人支撐區(qū)域分析
    6.5 機器人步態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)
    6.6 輪足機器人混合步態(tài)實驗
    6.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3847586