本文選題：仿落貓四足機(jī)器人 + 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在航天器著陸、火災(zāi)救援等方面,機(jī)器人高空降落的安全著陸問題是專業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題之一。針對(duì)這一問題,本文從系統(tǒng)的角度出發(fā)對(duì)落貓安全著陸的整個(gè)過程進(jìn)行了研究分析,設(shè)計(jì)出了一種仿落貓著陸特性的四足機(jī)器人,為四足機(jī)器人高空降落的安全著陸問題提供了可借鑒的解決方法,同時(shí)對(duì)四足機(jī)器人的后續(xù)研究與發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。本課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“仿落貓著陸特性的機(jī)器人任意姿態(tài)安全跌落機(jī)理及實(shí)現(xiàn)方法研究”,主要工作內(nèi)容如下:1、基于凱恩的彎腰理論對(duì)落貓翻正的原理進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上,通過粒子群算法對(duì)機(jī)器人的自動(dòng)翻正過程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)規(guī)劃并找到了其最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡。2、對(duì)機(jī)器人的軟著陸過程進(jìn)行了分析,給出了判定其著陸穩(wěn)定性的條件并確定了不同因素對(duì)其著陸穩(wěn)定性的影響,同時(shí)對(duì)主要的緩沖元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析。3、建立了機(jī)器人的多體系統(tǒng)模型并對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。仿真結(jié)果表明,該機(jī)器人滿足設(shè)計(jì)及功能要求,同時(shí)為了提高機(jī)器人的著陸穩(wěn)定性,應(yīng)使著陸速度和地面傾角盡可能小,且接觸類型應(yīng)首選完全型。4、研制出了機(jī)器人的原型樣機(jī),并對(duì)其進(jìn)行了懸掛實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在誤差允許的范圍內(nèi),該樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了其自動(dòng)翻正。
[Abstract]:In the aspects of spacecraft landing, fire rescue and so on, the safe landing problem of robot landing at high altitude is one of the key problems to be solved urgently in the field of professional robot. In order to solve this problem, this paper studies and analyzes the whole process of landing safely from the point of view of the system, and designs a four-legged robot which simulates the landing characteristics of cats. The method can be used for reference to solve the problem of safe landing of quadruped robot in high altitude, and it has important guiding significance for the further research and development of quadruped robot. This topic comes from the project "Research on the Mechanism and realization method of the Robot's safe drop in any pose" funded by the National Natural Science Foundation of China, which is based on the landing characteristics of the simulated cat. The main work is as follows: 1. Based on Kane's stoop theory, the principle of cat-dropping forward is studied, and on this basis, Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to plan the motion of the robot and find its optimal trajectory. The soft landing process of the robot is analyzed. The conditions for determining the landing stability and the influence of different factors on the landing stability are given. At the same time, the main buffer elements are designed and analyzed, and the multi-body system model of the robot is established and the dynamic simulation is carried out. The simulation results show that the robot meets the requirements of design and function. In order to improve the landing stability of the robot, the landing speed and inclination angle should be as small as possible. The prototype of the robot was developed and the suspension experiment was carried out. The experimental results show that the prototype can turn forward automatically within the range of error.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：1909028